3.4 Расчет параметров оптимального цикла гту

Используя выбранное значение определяются параметры в точках 2s, 2, 3, 4, 4s. Для расчета идеального цикла используется политропное приближение.

К

Так как цикл ГТУ со сгоранием топлива при постоянном давлении, то ;

К;

Согласно выражений (2) и (3), температуры T₂ и T₄, К:

Количество теплоты, подведенной к 1 кг рабочего тела, :

;

Количество теплоты, отведенной от камеры сгорания, :

Согласно (1) удельная работа компрессора и турбины будет равна соответственно, Дж/кг:

Внутренняя работа цикла, :

Изменение энтропии на участках 1-2, 2-3, 3-4:

По рисунку цикла ГТУ видно, что

Рис. 3.4 Цикл ГТУ

3.5. Определение показателей рассчитываемой гту.

Еффективная мощность N_e, МВт

Еффективный КПД :

Еффективная удельная работа ГТУ , кДж/кг

96.94 · 0,95=92.093

Расход воздуха G_в, кг/с:

Расход топлива m_Т. , кг/с:

Таблица 3.3. Основне параметры цикла ГТУ

			T1		T2	T3	T4	S1	S2
			К		К	К	К
10			303.15		595.49	920	567.71	0,1151	0,1603
S3		S4					Ne	Gв	mТ
							МВт
0,641	2.078			0,449	0,262	0,244	25	271.46	2.17

Вывод: создание высокоэффективной газотурбинной установки — одно из важнейших достижений современной науки и техники; оно стало возможным лишь после решения двух основных проблем: создание турбокомпрессора с высоким КПД и получения новых жаропрочных сплавов, способных длительно работать при высоких температурах. Термический КПД цикла зависит лишь от степени повышения давления и не зависит от интервала температур, в котором осуществляется цикл. Тем не менее дальнейшее улучшение компрессоров является актуальной задачей, так как даже незначительное увеличение позволит повысить эффективный КПД газотурбинной установки в целом.

3. Расчет параметров цикла ГТУ

3.1 Постановка задачи.

Определить параметры цикла ГТУ, используемой для привода нагнетателя КС; по результатам выбора оптимальной величины повышения воздушного компрессора. Построить модели реального цикла ГТУ в T-S-координатах.

Рис. 3.1. Принципиальная схема ГТУ

Исходные данные:

температура на входе в компрессор ГТУ, ;

давление на входе в компрессор ГТУ, ;

температура газа перед турбиной, ;

средняя изобарная теплоемкость, ;

показатель адиабаты, ;

относительный внутренний кпд для компрессора, ;

относительный внутренний кпд для турбины, ;

механический кпд ГТУ, ;

теплота сгорания топлива,

нормальная плотность топлива, ;

коэффициент теплоиспользования ПКС, .