Билет №1

Вопрос 1. Назначение, роль и место тепловых двигателей и нагнетателей

Тепловые двигатели преобразуют энергию давления и высокой температуры газа, полученную в результате сжигания топлива, в механическую работу. Они, особенно паровые и газовые турбины, являются основными агрегатами энергетических установок, вырабатывающих электрическую энергию и теплоту для потребителей. Газовые турбины и поршневые ДВС являются основными силовыми установками всех

транспортных средств (корабли, тепловозы, автомобили). Они же (в основном ДВС) служат приводными двигателями в системах аварийного автономного электроснабжения специальных объектов (больницы, телефонные и радиостанции и др.). Вентиляторы, воздуходувки и компрессоры служат для сжатия и перемещения газов в каналах, для повышения давления в технологических системах. Обычно это вспомогательное оборудование, призванное обеспечить нормальное функционирование основного.

С помощью насосов различного типа повышают давление в жидкостях и перекачивают жидкие среды по

трубопроводам. В отдельных системах насосы и компрессоры могут выступать как в роли вспомогательных агрегатов, так и в роли основных устройств системы. Например, в системах централизованного обеспечения промышленной зоны сжатым воздухом, или фекалийные насосы в системах очистки сточных бытовых вод.

Особую роль играют поршневые расширительные машины и турбодетандеры. В них организуется адиабатное расширение газа, сопровождающееся значительным его захолаживанием, и этот эффект широко используется в холодильной технике.

Вопрос 2. Изобразите и прокомментируйте цикл простейшей гту на т–s диаграмме.

T–s диаграмма цикла такой ГТУ приведена на рис. 3.2. В первом приближении процессы сжатия воздуха в

компрессоре 1–2 и расширения в продуктов сгорания в турбине 3–4 считают адиабатными, а процесс горения топлива в камере сгорания – изобарным (или изохорным, если используются более сложные по конструкции камеры сгорания с выпускными клапанами). Для упрощения термодинамического анализа и, не вводя существенных погрешностей, процесс отвода тепла q2 в окружающую среду заменяется условным изобарным процессом 4–1.

Основными характеристиками такого цикла принято считать степень повышения давления в компрессоре

λ = pвых / pвх и степень предварительного расширения в камере сгорания ρ = v3 / v2. Сравнительно низкий КПД простейших схем объясняется тем, что отработавшие газы покидают турбину при достаточно высокой температуре (350…450 °С) и уносят с собой большое количество теплоты. Чтобы полезно использовать часть этой теплоты, отработанные дымовые газы сначала направляют в специальный теплообменник, называемый регенератором Р, в котором часть тепла отработанных газов передаётся сжатому в компрессоре воздуху по пути его в камеру сгорания. Такой предварительный нагрев приводит к повышению температуры в камере сгорания, а значит и к повышению КПД установки

НЕТ РИСУНКА!!!!!!!

Вопрос 3. Проведите классификацию паровых турбин по: назначению, конструктивному выполнению, принципу

действия, принципу реализации частичных нагрузок, давлению.

Билет №5