5,12. Основны термодинамического расчёта газотурбинных установок. Определение основных показателей гту: мощность, кпд.

В основе лежат законы идеальных газов. Все расчёты ведутся с использованием идеальных газов.

Р абочим телом в цикле ГТУ принято считать идеальный газ, подчиняющийся уравнению Клапейрона (PV=RT) в силу того, что газ в цикле установки находится под относительно невысоким давлением. Отсюда непосредственно следует, что основные функции рабочего тела ГТУ — энтальпия (h) и теплоёмкость при постоянном давлении с_p являются функциями только температуры, а коэффициент Джоуля-Томсона равен нулю, D_h=О.

Общепринятые методы термодинамических исследований и расчетов газотурбинных установок построены на основе адиабатических эталонов. Адиабатические процессы в качестве эталонных приняты на том основании, что из всех термодинамических процессов они являются наиболее близкими к реальным процессам, а расчетные соотношения при этом получаются наиболее простыми.

Определим основные параметры ГТУ на основании обратимых процессов. Обратимые процессы не определяют фактического состояния агрегата, но позволяют посмотреть от чего и как зависит искомое тело. Переход к реальным показателям осуществляется за счёт введения относит. КПД, хар-х процесса сжатия, расширения.

См.рис.2.

.

Мощность: , где Gсек – секундный расход воздуха через ОК, Cpm – теплоёмкость воздуха при пост. Давл-и, а t1 и t2 – темп-ы на входе и выходе из ОК

6. Камера сгорания гту, принцип ее работы, характеристики.

КС-устройство для сжатия топливного газа при условиях: достаточно эффективны кпд 0.98, надежны (моторесурс 40-50 тыс. часов) ремонтно-пригодны в условиях компресс. стадии, обеспечивать минимум введенных веществ при сжатии топлива, исключить пульсацию продуктов сгорания в пределах КС, обеспечив теплоту сгорания

К С конструктивно подраздел:

А) высотные (одиночные) для ГТУ с регенерацией теплоты

Б) встроенные (кольцевые, секционные) располагается между ОК и ГТ по ходу продуктов сгорания, уменьшение компактности и массы.

Принцип работы:

Воздух после ОК или регенератора поступает на вход КС и раздел на 2 потока. Меньшая часть проходит Завихритель и поступает в жаровую трубу и непосредственно участвует в сжатии топлива. Второй поток проходит между корпусом и жаровой трубой охлаждает ее и через щели в обечайках частично поступает в жаровую трубу, предохраняя внутреннюю полость от прогорания; он турбулизирует процесс продукта сгорания за счет струек в конце КС вторичный воздух через смесит окна и поступает в жаровую трубу и снижение температуры продуктов сгорания до величины обусловливающей жаростойкостью лопаток

В КС должна обеспечиваться равномерность и плотность сжатия топлива. Если допустить что скорость сгорания топлива выше поступления его через горелки то происходит проскок пламени; если допустить что V_{поступления} выше скорости сгорания, то произойдет заброс пламени на лопатки турбины.

Для исключения погасания факела КС установлена дежурная горелка. В кольцевых КС используется пламя перекидные трубки предназначенные для равномерности работы всех установленных камер.

Основными характеристиками КСг являются: