Влияние кпд турбины и компрессора на н, φ и η

Из формул (1.1), (1.4), (1.8) при неизменных τ, ε найдем относительные приращения при изменении КПД турбины и компрессора:

	(1.12)
	(1.13)
	(1.14)

Контрольные задания

Ответить в письменном виде на следующие теоретические вопросы

1. Какова существенная особенность ГТУ, отличающая ее от других тепловых двигателей при оценке влияния температур Т_а и Т_с, КПД турбины и компрессора на характеристики ГТУ?

2. В чем заключается метод малых отклонений при определении изменений η, φ, Н?

3. Сделать краткий анализ влияния КПД турбины и компрессора на η, φ, Н на основе формул (1.12 -1.14).

Решить следующую практическую задачу

4. Определить влияние Т_а и Т_с на η, φ, Н с использованием данных расчетов по (табл.1.2). Сделать выводы о том, почему коэффициент полезной работы и удельная работа изменяются более значительно, чем КПД.

1.4. Влияние сопротивления газового и воздушного трактов

Для определения относительного изменения КПД следует, пользуясь формулой (1.14), сравнить его значение с η_о – значение КПД при ξ = 0 (δ = ε). При этом можно получить формулу, пригодную для конечных малых приращений КПД:

(1.15)

где ;

Относительная экономия теплоты

(1.16)

где q, η – удельный расход теплоты и КПД схемы с регенерацией (при ξ = 0,1);

q_о, η_о – удельный расход теплоты и КПД схемы без регенерации (при ξ = 0,04).

Контрольные задания

Ответить в письменном виде на следующие теоретические вопросы

1. Охарактеризуйте влияние относительных потерь давления ξ и начальной температуры t_с на относительный КПД η/η_о без регенерации и с регенерацией?

2. Каково влияние потерь в регенераторе на η?

Решить следующие практические задачи.

3. Построить график влияния потерь давления на КПД ГТУ при m = 0,275 без регенерации и с регенерацией.

4. Выполнить расчет экономичности ГТУ в зависимости от температуры газа и степени регенерации.

Рекомендуется следующая таблица для выполнения этой задачи.

Таблица 1.2

Показатель	Значения
tс, °С
η, % при σ = 0
σ = 0,275
Δq/q, %

Примечание: t_с принимается по таблицы 1.1, другие значения этого показателя - самостоятельно.

Произвести сопоставление цифр данной таблицы с таблицей 1.1, сделать выводы.

1.5. Влияние механических потерь и утечек в уплотнениях на кпд гту

Снижение КПД зависит не только от механического КПД η_м, но и от коэффициента полезной работы φ, что видно из следующего выражения:

(1.17)

Простая зависимость между механическим КПД ГТУ и механическим КПД турбины имеет вид

(1.18)

Для оценки влияния α_к и α_т (утечки в уплотнениях компрессора и турбины, соответственно) существует следующая зависимость:

(1.19)

где η_о – КПД, вычисленный без учета утечек; η_о – КПД c учетом влияния утечек.

Контрольные задания

Ответить в письменном виде на следующие теоретические вопросы.

1. Какой фактор, помимо механических потерь, влияет на КПД ГТУ?

2. Что такое понятие «механический КПД ГТУ»?

3. Какие существуют утечки в ГТУ?

Решить следующие практические задачи.

4. Подсчитайте снижение КПД ГТУ из-за механических потерь и коэффициента полезной работы η_м и φ, а также от утечек в уплотнениях компрессора и турбины.

5. Рассчитайте «механический КПД ГТУ» . Сделать выводы по каждой задаче. Исходные данные приведены в таблице 1.3.