Газотурбинные установки. Задача 1.1 Определить термический КПД идеальной ГТУ открытого цикла простой схемы без

Задача 1.1 Определить термический КПД идеальной ГТУ открытого цикла простой схемы без регенерации тепла, приняв температуру воздуха перед осевым компрессором Т₁ = 288,2 К и его давление равным Р₁ = 0,103 МПа. Степень повышения давления воздуха в компрессоре . Температуру газов перед турбиной Т₃ = 1073,2 К. Давление газа на выходе из турбины Р₄ = 0,103 МПа. В качестве рабочего тела используется воздух (идеальный газ). Теплоемкость его в зависимости от температуры в цикле определяется по соответствующим таблицам.

Решение. Давление и температура воздуха после его сжатия в компрессоре определяются по соотношениям (показатель адиабаты принять равным к =1,4):

Р₂ = 8 0,824 МПа;

Т₂ = Т_{1 ;}

Адиабатический перепад по осевому компрессору определяется как произведение средней теплоемкости на перепад температур по компрессору:

Температура газа в конце его расширения по турбине определяется по соотношению (показатель адиабаты принимается равным к = 1,35):

Средняя температура процесса расширения при такой температуре равна T_m = 849,1 K (С_pm =1,10 кДж/кгК.)

Адиабатический перепад по турбине составит:

h_ад = С_рm (T₃ – T₄) = 1,10 (1073,2- 625) = 492,8 кДж/кг.

Тепло, затраченное в камере сгорания:

q_кс = С_pm (1073,2 – 522)= 1,08 (1073,2 – 522) = 595,3 кДж/кг,

Термический КПД цикла:

.

Задача 1.2 Определить мощность, потребляемую неохлаждаемым осевым компрессором газотурбинной установки при следующих исходных данных: температура воздуха на входе компрессора t₁ = 20 ⁰C, на выходе компрессора t₂ = 180 ⁰C, секундный расход воздуха через компрессор составляет G_сек. = 70 кг/сек. Влиянием теплоотдачи через стенки компрессора пренебречь. Относительный КПД компрессора принять равным 0,96. Теплоемкость воздуха при постоянном давлении С_р = 1,0 кДж/кгК.

Решение

N =

1 кДж/сек = 1 кВт; T₂ – T₁ = t₂ – t₁

Дата добавления: 2015-07-21