Добавил:
ajieiiika26@gmail.com Делаю контрольные работы, курсовые, дипломные работы. Писать на e-mail. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
75 группа 2 вариант / ТТД / Часть 1 / Сборник задач по ТТД.doc
Скачиваний:
502
Добавлен:
18.01.2018
Размер:
5.83 Mб
Скачать

Тепловая экономичность реального цикла гту

Необратимость в реальном цикле ГТУ характеризуется наличием трения в адиабатных процессах сжатия 1-2’ и расширения 3-4’ рабочего тела в компрессоре и газовой турбине (рис. 15.3).

Необратимость адиабатных процессов в компрессоре и в турбине характеризуют: адиабатный коэффициент компрессора и внутренний относительный КПД турбины

; (15.8)

. (15.9)

Используя эти коэффициенты, рассчитывают действительные температуры в конце адиабатных процессов:

; (15.10)

. (15.11)

Определение работ компрессора, турбины и цикла, подведенной и отведенной теплоты к рабочему телу ведется аналогично идеальному циклу ГТУ, но с использованием реальных параметров рабочего тела:

; (15.12)

; (15.13)

; (15.14)

; (15.15)

. (15.16)

Тепловая экономичность действительного цикла ГТУ на первом этапе характеризуется внутренним абсолютным КПД

. (15.17)

Тепловая экономичность действительного цикла ГТУ зависит от следующих величин: , Т1, Т3, к, гт. При этом есть оптимальные значения ioпт1 и ioпт2, которые соответствуют максимальным значениям КПД и работы цикла.

Регенеративный цикл гту

Схема и цикл вT,s- диаграмме регенеративной ГТУ представлены на рис. 15.4 , 15.5.

В регенеративном цикле ГТУ воздух после компрессора поступает в теплообменник (ТО), где он нагревается за счет уходящих газов турбины.

Газы, выходящие из турбины с температурой Т4i, теоретически могут быть охлаждены в регенеративном теплообменнике до температуры выходящего из компрессора воздуха Т2i. Однако в соответствии со вторым законом термодинамики для передачи теплоты от газов воздуху необходимо наличие разности температур между ними. Поэтому газы охлаждаются в ТО до температуры Т5>T2i, а воздух нагревается до температуры Т64i. В связи с этим данный цикл характеризуется величиной, которая называется степенью регенерации:

, (15.18)

где – теплота регенерации;

–максимальная теплота регенерации.

Подведенная qр1i и отведенная qр2i от рабочего тела теплота в регенеративном цикле ГТУ уменьшается по сравнению с q1i и q2i в простом цикле ГТУ на величину теплоты регенерации:

; (15.19)

. (15.20)

Работа газовой турбины и компрессора в регенеративном цикле ГТУ рассчитывается так же, как и в простом цикле:

; (15.21)

. (15.22)

Внутренний абсолютный КПД регенеративной ГТУ всегда больше, чем у аналогичной простой ГТУ, т.к. работы циклов у них одинаковые, а qр1i<q1i :

. (15.23)

Регенеративный цикл гту с двухступенчатым сжатием и расширением рабочего тела

Схема регенеративной ГТУ с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и двухступенчатым подводом теплоты к рабочему телу показана на рис. 15.6, а ее цикл в T,s- диаграмме – на рис. 15.7.

Такие сложные циклы и схемы ГТУ нашли практическое применение при температуре газов перед газовой турбиной, не превышающей 750 оС. Количества кислорода в газах, выходящих из первой камеры сгорания, при таких температурах достаточно для сжигания топлива во второй камере сгорания.

Оптимальное распределение повышения давления между ступенями компрессора соответствует выражению

. (15.24)

При этом охлаждение воздуха за первой ступенью компрессора осуществляется до Т31.

Расширение газа в турбинах ГТ1 и ГТ2 происходит от Т68 в интервале тех же отношений давлений, что и в компрессорах:

.

Степень регенерации такого цикла определяется величиной

. (15.25)

В соответствии с этими условиями теплота, подведенная к рабочему телу, в данном цикле рассчитывается как

. (15.26)

Теплота, отведенная от рабочего тела, определяется суммой теплоты с уходящими газами и теплоты, отведенной от воздуха в охладителе:

. (15.27)

Работа компрессора ГТУ представляет собой сумму работ первой и второй ступеней компрессора:

. (15.28)

Работа газовой турбины представляет сумму работ первой и второй ступеней турбины:

. (15.29)

Работа цикла и внутренний абсолютный КПД такой ГТУ рассчитываются стандартным образом:

.

Соседние файлы в папке Часть 1