yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share
Главная->Різні конспекти лекцій->Содержание->        2.2 Характеристики реальних ГТУ

Теплотехніка

        2.2 Характеристики реальних ГТУ

            Робочі процеси реальної ГТУ розглянемо на прикладі регенеративної установки з ізобарним підведенням тепла (без урахування зниження тиску в газовому і повітряному трактах).

Рисунок 2.8

 

На цій схемі (рис. 2.8) умовно показані необоротні процеси адіабатного стиснення повітря в компресорі 1-2g та розширення робочого тіла в газовій турбіні, адіабатний ККД компресора (при ср=const).

де  - питома внутрішня робота компресора в процесі 1-2g;

 - питома робота компресора при ізоентропному стисненні 1-2.

 

            Механічний ККД компресора

,

де  - питома ефективна робота на валі компресора.

33

            Відносний внутрішній ККД турбіни (при срг=const)

де  - внутрішня питома робота газу в процесі 3-4g.

            Механічний ККД турбіни

,

де  - питома ефективна робота на муфті турбіни.

            Рівняння енергобалансу камери згоряння

,

де  -  витрата палива, кг/с;

 - витрата повітря, кг/с;

 - теплота згоряння палива, кДж/кг;

 - ентальпія палива, кДж/кг;

 - ентальпія повітря при температурі  перед камерою згоряння ( в циклі без регенерації);

 - ентальпія робочого тіла на виході з камери згоряння, , кДж/кг;

 - коефіцієнт використання палива в камері згоряння (@0,95–0,98).

Витрата повітря

,

де a - коефіцієнт надлишку повітря:

 - теоретично необхідна кількість повітря для спалювання палива, кг/кг.

Із рівняння енергобалансу (нехтуючи ентальпією палива) коефіцієнт надлишку повітря можна виразити співвідношенням

.

            Рівняння енергобалансу регенератора

34

де  - масова витрата газу після турбіни, кг/с;

 - ентальпія повітря після регенератора, кДж/кг;

 - ентальпія газу після регенератора, кДж/кг;

 - коефіцієнт, який враховує втрати тепла в довкілля, »0,95–0,98.

            Поверхню нагріву регенератора при срг= ср пов=const можна визначити з рівняння теплопередачі

,

де  - тепловий потік в регенераторі, кВт (ср=1,0 кДж/(кг·К));

k – коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря через стінку, кВт/(м2·К);

 - середня різниця температур між газами і повітрям в регенераторі, К,

або з наближеного співвідношення, м2:

,

де  - ступінь регенерації.

            Питоме тепло підведення установки в циклі без регенерації

в регенеративному циклі

.

Внутрішній коефіцієнт потужності установки

,

де  - питома внутрішня робота ГТУ, кДж/кг.

Ефективний коефіцієнт потужності ГТУ

,

де  - ефективна питома робота ГТУ;

 - питоме тепло підведення в камері згоряння, кДж/кг;

35

 - механічний ККД газотурбінної установки

.

Внутрішня потужність установки, кВт:

,

ефективна потужність ГТУ

.

            Витрату палива можна визначити з рівняння енергобалансу реальної ГТУ:

.

            Питома витрата тепла ГТУ, кДж/(кВт·год),

,

питома витрата палива, кДж/(кВт·год),

.

 

 

9