Газотурбинные установки (ГТУ)

Принципиальная схема ГТУ Воздушный компрессор К сжимает атмосферный воздух, повышая его давление и непрерывно подает его в камеру сгорания КС. Туда же специальным нагнетателем Н непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. Горение топлива происходит при постоянном давлении. В газовой турбине Т продукты сгорания адиабатно расширяются, в результате чего их температура снижается, а давление уменьшается до атмосферного. Весь перепад давлений используется для получения технической работы в турбине L_тex - Большая часть этой работы Lk расходуется на привод компрессора; разность L_тex – Lk является полезной и используется, например, на производство электроэнергии в электрическом генераторе ЭГ.

Сравнительная оценка ГТУ и ДВС.

Преимущества:

1. ГТУ имеет существенно большую мощность на порядок и на два порядка.

2. Существенно большее число оборотов.

3. Гораздо меньшая удельная масса.

4. Меньшие требования к качеству топлива.

5. ГТУ для охлаждения не требует воды.

Недостатки:

1. Более высокая стоимость.

2. Более низкий КПД по сравнению с дизельными двигателями.

Идеальный цикл ГТУ

1-2-3-1 – дизельный двигатель

1-2 – процесс сжатия в компрессоре

2-3 – горение в камере сгорания

3-4 – процесс расширения в турбине

4-1 – охлаждение в атмосфере (выхлоп)

Основные характеристики:

– степень повышения давления

– степень предварительного расширения

Рассуждая аналогично предыдущему (вывод КПД для цикла Отто) получим ответ:

КПД растет увеличением l и увеличением k.