Теоретические основы теплотехники - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

.
1/)/(-1
)/(
)/(
)/(
)/(
kkk
kk
kk
kk
kk
TTT
p
p
T
p
p
TT
λ=λ=
λ
β
βλ=
=
λ
λ=
=
−
−
−
−
−
−
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
1
3
4
34
Тогда
.
)(
)(
)/(
)/(
)(
)(
/)(
/1
ид
1
1
1
1
1
1
111
1
232
141
23
14
32
14
1
2
−λβ
−λ
−=
−
−
−=
=
−
−
−=
−
−=−=η
−
−
−
kk
k
vm
pm
t
k
TTT
TTT
k
TTc
TTc
q
q
q
q
Несмотря на термодинамическое преимущество (больший η
t ид
), импульсные ГТУ не получили ши-
рокого распространения из-за усложнения конструкции камеры сгорания, усиленного износа клапанов,
ухудшения работы турбины и др.
Одним из направлений повышения эффективности газотурбинных
установок стала регенерация отводимого тепла. Суть дела здесь такова:
отработавшие в турбине продукты сгорания выбрасываются в атмосфе-
ру еще при сравнительно высокой температуре и их энергетический за-
пас еще достаточно высок. Чтобы эффективно его использовать, на вы-
ходе из турбины устанавливают специальный теплообменник 2, с по-
мощью которого часть тепла отработавших газов передается воздуху,
направляемому по трубам 1 через этот теплообменник в камеру сгора-
ния (см. рис. 1.74). В результате, при неизменном расходе топлива в
камере сгорания устанавливаются более высокие температуры и давле-
ния. Происходит как бы перенос части тепла отработавших газов в ка-
меру сгорания, что наглядно показано на p–v диаграмме регенеративного цикла (см. рис. 1.75).
Процессы отдачи тепла от продуктов сгорания (процесс 4–4
рд
) и нагрева воздуха в теплообменнике
(2–2
р
) можно считать протекающими при р = const, если не учитывать гидравлическое сопротивление
потокам теплоносителей. Количество передаваемого в теплообменнике тепла зависит от многих факто-
ров, но в основном определяется величиной поверхности теплообмена. И поскольку сделать ее очень
большой невозможно, невозможно и регенерировать все тепло отработавших газов.
Отношение действительно регенерированного количества тепла q
p
к тому количеству тепла, кото-
рое получил бы сжатый воздух, если бы дымовые газы смогли охладиться до температуры сжатого в
компрессоре воздуха (Т
4р
= Т
2
), называют степенью регенерации
)()/(
pp4422
4
4
2
2
TTcTTc
t
t
pm
t
t
pm
p
p
−−=σ .
При σ = 1 говорят о полной регенерации тепла, при отсутствии регенерации σ = 0. Величину термиче-
ского КПД для идеального (с адиабатными процессами сжатия и расширения) регенеративного цикла
рассчитывают по формуле
)-(1)-(
)(1)-(
)/()/(
)/(
kkkk
kk
t
11
1
1
−−
−
βρσ−βρ
−βρ
=η
,
которая при σ = 0 вырождается в приведенную ранее формулу (1.55).
1.7.5 Циклы паросиловых установок
Нет ничего практичнее, чем хорошая теория
Р. Клаузиус
П
аросиловые установки занимают ведущее место в общей энергетике страны и относятся к двигателем
внешнего сгорания. Сжигание топлива здесь организовано в специальных паровых котлах, расположен-
ных отдельно. Продукты сгорания являются лишь промежуточным теплоносителем (в отличие от ДВС
и ГТУ), а рабочим телом служит обычно вода и водяной пар.
1
2

Страницы