Газотурбинные установки для транспорта природного газа. Рудаченко А.В - 191 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

191
5. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
5.1. Термодинамический расчет газотурбинных установок
Термодинамический расчет ГТУ проводится с целью определения
оптимальной степени повышения давления при сжатии
π
ππ
π
, а также для
определения параметров и характеристик рабочего процесса, основных
показателей ГТУ, соответствующих оптимальной величине
π
ππ
π
.
Все расчеты обычно ведутся по удельным величинам, отнесенным
к одному килограмму сухого воздуха, поступившего на сжатие в ком-
прессор ГТУ. Рабочим телом (сухой воздух) цикла ГТУ является иде-
альный газ, подчиняющийся уравнению Клайперона.
В действительности рабочими телами ГТУ являются много-
компонентными реальные газы (влажный воздух, продукты сгорания).
Для них практически невозможно построить точные таблицы и диа-
граммы. Поэтому возникла необходимость принимать в качестве рабо-
чих тел эталонных процессов ГТУ идеальные газы того же состава, что
и действительные рабочие газы. Кроме того, в циклах современных ГТУ
относительно низкие давления рабочего тела.
Общепринятые методы термодинамических исследований и расче-
тов ГТУ построены на основе адиабатических КПД компрессора (про-
цесса сжатия)
η
ηη
η
К
и турбины (процесса расширения)
η
ηη
η
Т
, теплового КПД
камеры сгорания (учитывает потери на внешнее охлаждение по тракту
компрессор – регенератор – камеры сгорания – турбина)
η
ηη
η
КС
.
Относительные адиабатические КПД компрессоров и газовых тур-
бин определены как отношение удельных работ в реальных политропных
процессах и удельных работ соответствующих адиабатных процессов:
∂
=
K
K
K
L
L
η
;
T
T
T
L
L
∂
=
η
,
(5.1)
где L
k
и L
T
– удельная работа сжатия в идеальном компрессоре и расши-
рение в идеальной турбине, соответственно; L
kд
и L
Tд
– удельная работа
сжатия в реальном компрессоре и расширения в реальной турбине.
Механические потери на трение в турбине и компрессоре учитыва-
ются их механическими КПД –
η
ηη
η
МТ
и
η
ηη
η
МК
.
К числу важнейших характеристик цикла и показателей работы
ГТУ относятся также: эффективный КПД установки
η
ηη
η
ГТУ
, коэффициент
полезной мощности
ϕ
ϕϕ
ϕ
, удельный расход топлива B
T
, удельный расход
тепла q
ГТУ
, удельный расход воздуха B
В
.

Страницы