1.6. Гту с промежуточным подводом теплоты и промежуточным охлаждением воздуха
КПД ГТУ с одним промежуточным подводом теплоты и одним промежуточным охлаждением воздуха определяется по формуле
|
(1.20) |
где
δ1
и δ2
– отношения давлений в ТВД и ТНД; ηт1
и ηт2
- КПД ТВД и ТНД; ε1
и ε2
– отношения давлений в КНД и КВД;
ηк1
и ηк2
- КПД КНД и КВД.
Контрольные вопросы
Ответить на следующие теоретические вопросы.
1. Приведите схему одновальной ГТУ с регенерацией теплоты, с промежуточным подводом теплоты и промежуточным охлаждением воздуха.
2. Рассмотрите процесс такой ГТУ в Т, s – диаграмме.
3. Решить следующую практическую задачу
Выполнить расчеты характеристик различных типов ГТУ и произвести анализ с выводами по ним с использованием таблиц (табл. 1.1 и 1.2).
Рекомендуется следующая таблица для определения характеристик ГТУ.
Таблица 1.3
Тип ГТУ |
εη |
εη1 |
εη2 |
δη1 |
δη2 |
Н, кДж |
φ |
η, % |
Простая ГТУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
С промежуточным охлаждением |
|
|
|
|
|
|
|
|
С промежуточным подводом теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
С промежуточным охлаждением и промежуточным подводом теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь принять σ = 0, ξ = 0, Ср = 1,05 кДж/(кг·К).
Недостающие данные принять самостоятельно.
4. Построить график влияния промежуточного охлаждения на КПД ГТУ [1, рис. 12.15].
К настоящему
разделу приложены таблица 1.4 с исходными
данными и таблица 1.5 со значениями Срв1,
в зависимости от t1
по 20 вариантам.
В качестве топлива принять стандартный углеводород (С = 85 %, Н = 15 %), имеющий следующие характеристики:
- теплота сгорания Кт = 44 300 кДж/кг;
- минимально необходимое количество воздуха для полного сжигания 1 кг газа Lо = 15 кг.
В таблице 1.3 представлены значения энтальпий чистых продуктов сгорания (α = 1) стандартного углеводорода и воздуха в зависимости от температуры. Пользуясь этой таблицей, следует найти энтальпии продуктов сгорания на выходе из камеры сгорания при определенном коэффициенте избытка воздуха α.
Таблица 1.5
Удельная изобарическая теплоемкость и энтальпия сухого воздуха и продуктов сгорания углеводородного топлива (85 % углеводорода и 15 % водорода)
t, °C |
Т, К |
Ср, кДж/(кг·К) |
|
h, кДж/ |
t, °C |
Т, К |
Ср, кДж/(кг·К) |
, кДж/(кг·К) |
h, кДж/ |
Сухой воздух: R = 0,286 99 кДж/(кг·К) μ = 28,97 кг/кмоль |
Продукты сгорания: α = 1 R = 0,290 1 кДж/(кг·К) μ = 28,66 кг/кмоль |
||||||||
0 |
273 |
1,0028 |
1,0028 |
0 |
0 |
273 |
1,0660 |
1,0660 |
0 |
25 |
298 |
1,0038 |
1,0032 |
25,08 |
25 |
298 |
1,0718 |
1,0689 |
26,77 |
50 |
323 |
1,0053 |
1,0038 |
50,19 |
50 |
323 |
1,0776 |
1,0718 |
53,59 |
700 |
973 |
1,1361 |
1,0602 |
742,13 |
700 |
973 |
1,2707 |
1,1651 |
815,60 |
750 |
1023 |
1,1457 |
1,0656 |
799,17 |
750 |
1023 |
1,2839 |
1,1726 |
879,47 |
800 |
1073 |
1,1546 |
1,0709 |
856,68 |
800 |
1073 |
1,2964 |
1,1800 |
943,98 |
850 |
1123 |
1,1629 |
1,0760 |
914,62 |
850 |
1123 |
1,3083 |
1,1872 |
1009,10 |
900 |
1173 |
1,1707 |
1,0811 |
972,97 |
900 |
1173 |
1,3195 |
1,1942 |
1074,80 |
,
кДж/(кг·К)