ЦИКЛЫ ГТУ С ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ

 

Принципиальная схема ГТУ с подводом теплоты при постоянном давле­нии приведена на рис. 10.1. Рассмотрим принцип действия установки.

В камеру сгорания (КС) через форсунки поступают воздух из осевого компрессора (ОК) и топливо из топливного насоса (ТН). Из камеры сгорания горячие газы через комбинированные сопла направляются на лопатки газо­вой турбины (ГТ), а затем выбрасываются в атмосферу. ЭГ - электрогенера­тор.

Идеальный цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме - и Ts - диаграммах представлен на рис. 10.2 и 10.3.

В адиабатном процессе 1-2 происходит сжатие рабочего тела от парамет­ров точки 1 до параметров точки 2. В изобарном процессе 2-3 к рабочему телу подводится некоторое количество теплоты q1от верхнего источника теп­лоты. По адиабате 3-4 рабочее тело расширяется до первоначального давле­ния р4= р1и по изобаре 4-1 приводится к параметрам точки 1 с отводом те­плоты q2к нижнему источнику теплоты.

 

 

Рис. 10.1.

Рис. 10.2.

Рис. 10.3.

 

Характеристики цикла:

- степень повышения давления в компрессоре;

- степень изобарного расширения.

Количества подводимой и отводимой теплоты определяются по формулам

;

.

С учетом последних соотношений формула для термического кпд будет

.

Найдем выражения температур Т2, Т3, Т4через начальную температуру Т1рабочего тела. Для адиабатного процесса 1-2 справедливо следующее соот­ношение

.

Отсюда

.

В изобарном процессе 2-3

.

Отсюда

.

В адиабатном процессе 3-4

.

Отсюда

.

Подставляя найденные значения температур в формулу для кпд, получим

.

Отсюда следует, что с увеличением степени повышения давления β и по­казателя адиабаты k, кпд ГТУ с подводом теплоты в процессе при постоян­ном давлении возрастает.

Однако термический кпд еще не может служить мерой экономичности ус­тановки. Эту роль выполняет эффективный кпд ГТУ

,

где le - эффективная работа (полезная работа на валу двигателя с учетом внутренних и механических потерь в установке). Эффективная работа опре­деляется как разность действительных работ расширения и сжатия

,

где - внутренний относительный кпд газовой турбины; - адиабатный кпд турбокомпрессора; ηм- механический кпд.

Рис. 10.4

Кривые зависимости ηtи ηe от β =p2/p1имеют следующий вид (рис. 10.4). Как видно, по мере увеличения β ηесначала растет, а потом уменьша­ется и может упасть до нуля. Поэтому стараются так выбирать β, чтобы β ≤ β*.

 






Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 1465; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2017 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей. | Обратная связь
Генерация страницы за: 0.007 сек.