Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

ppp
гор
pв
теор
O0431,0H342,0)S375,0C(115,0 −++=M ,
где
ppр
гор
р
O,H ,S ,C
– состав (в процентах) этих элементов по рабочей массе.
Такой же подход позволяет определить и объём (или массу) продуктов сгорания, что подробно рассматри-
валось в курсе "Теоретические основы теплотехники".
Величина
1
α лежит в пределах 4…5, а для других КС соответственно меньше.
Эффективность работы регенератора оценивают величиной степени регенерации σ, показывающей, какая
доля тепла, внесённого в регенератор дымовыми газами, была передана нагреваемому воздуху:
)(
)(
)(
)(
г
вых
г
вх
в
вх
в
вых
г
вых
г
вх
г
в
вх
в
вых
в
д.г.
возд
tt
tt
ttC
ttС
q
q
p
p
−
−
=
−
−
==σ
,
так как
дгв
pp
СС ≈ . Заметим, что в противоточных теплообменниках можно нагреть воздух до
в
вых
t , достаточно
близкой к температуре
г
вх
t и даже выше этой температуры. Обычно величина σ лежит в пределах 0,7…0,8.
Эффективность термодинамического цикла ГТУ, как известно, определяется величиной термического ко-
эффициента η
t
. Работа турбины и компрессора сопровождается потерями работоспособности рабочего тела.
Основные виды внутренних и внешних потерь мы рассмотрели на примере паровых турбин. Аналогичные потери
в компрессорах будут рассмотрены при изучении этих машин. Поэтому для оценки эффективности ГТУ исполь-
зуют уже известный нам внутренний относительный КПД турбины и адиабатический, политропный или изотер-
мический КПД компрессора. Естественно, что на эффективную мощность турбины и компрессора влияет и меха-
нический КПД, следует конечно же учитывать и КПД электрогенератора.
Если процессы сжатия в компрессоре и расширения в турбине считать изоэнтропными (т.е. пренебрегать
внешним теплообменом и внутренними потерями), то можно рассчитать величину абсолютного внутреннего
КПД η
i
через основные характеристики цикла. Например, для ГТУ с двухступенчатым сжатием воздуха, одной
КС и регенерацией теплоты абсолютный внутренний КПД (η
i
= η
t
η
i0
) будет [4]:
к.с.
2к
2
2
21
0
2к2
2
1к1
1
0
1
1
11
111
111
1
η
η
−λ
+
τ
σ−
−
λλ
−η−σ−
ητ
−λ
−
ητ
−λ
−η
λ
−
=η
m
i
mm
i
m
i
,
где
k
k
m
1−
=
; k – показатель адиабаты; λ
1
, λ
2
– степени повышения давления в каждом из компрессоров;
в
к1вх.
г
к.с.вых1
/TT=τ
– отношение температуры дымовых газов на выходе из КС к температуре воздуха на входе в
первый компрессор;
;/
в
2квх.
г
к.с.вых2
TT=τ η
к1
, η
к2
– внутренние КПД компрессоров; η
i0
– относительный внут-
ренний КПД турбины; η
кc
– КПД камеры сгорания.
Определение числа ступеней турбины, скоростей дымовых газов в сопловых и лопаточных каналах и другие
расчёты проводятся так же, как и для паровых турбин. Поскольку продукты сгорания с большой степенью точ-
ности можно считать идеальным газом, то, как это было показано при знакомстве с термодинамикой потока,
скорость на выходе из сопла при докритическом течении рассчитывают по формуле [3]:
.1
1
2
1
1
2
01
−
−
=
−
k
k
p
p
RT
k
k
С
Если эту формулу сравнить с аналогичной, записанной через располагаемый теплоперепад
р1
2 hC ∆= ,
то получаем, что величину ∆h
р
для газовых турбин можно рассчитывать по формуле

Страницы