-
Расчет цикла гту с регенерацией теплоты уходящих газов
Сначала
определим оптимальную степень повышения
давления в компрессоре
(когда КПД цикла максимален
).
Для этого зададимся давлением за осевым
компрессором
и построим график зависимости КПД ГТУ
с регенерацией теплоты уходящих газов
от степени повышения давления в
компрессоре
(
).
Затем, определив максимальный КПД цикла,
определим параметры во всех характерных
точках цикла.
Табл.
3. Расчет данных для построения зависимости
|
Величина |
Давление воздуха за компрессором |
Степень повышения давления |
Степень повышения температуры в ОК |
Работа газовой турбины |
Работа осевого компрессора |
Работа ГТУ |
Количество подведенной теплоты в цикле |
КПД цикла ГТУ |
|
Разм-ть |
бар |
- |
- |
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
- |
|
Способ определения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2 |
2 |
2 |
1,21901 |
317.293 |
69.816 |
247.477 |
492.3 |
0.30131 |
|
3 |
3 |
3 |
1,36874 |
475.768 |
117.545 |
358.223 |
632.089 |
0.39116 |
|
4 |
4 |
4 |
1,48599 |
577.579 |
154.923 |
422.656 |
697.215 |
0.43287 |
|
5 |
5 |
5 |
1,58382 |
650.984 |
186.108 |
464.877 |
736.603 |
0.45567 |
|
6 |
6 |
6 |
1,66841 |
707.582 |
213.105 |
494.477 |
763.456 |
0.46906 |
|
7 |
7 |
7 |
1,74364 |
753.188 |
237.054 |
516.133 |
783.083 |
0.4771 |
|
8 |
8 |
8 |
1,81145 |
791.101 |
258.67 |
532.432 |
798.097 |
0.48183 |
|
9 |
9 |
9 |
1,87644 |
823.364 |
278.433 |
544.931 |
809.955 |
0.48437 |
|
10 |
10 |
10 |
1,9307 |
851.318 |
296.684 |
554.634 |
819.547 |
0.4854 |
|
11 |
11 |
11 |
1,984 |
875.891 |
313.674 |
562.217 |
827.446 |
0.48535 |
|
12 |
12 |
12 |
2,03394 |
897.747 |
329.594 |
568.153 |
834.044 |
0.48452 |
|
13 |
13 |
13 |
2,08099 |
917.379 |
344.593 |
572.786 |
839.618 |
0.48311 |
|
14 |
14 |
14 |
212552 |
917.379 |
358.788 |
576.371 |
844.369 |
0.48124 |
|
15 |
15 |
15 |
2,16783 |
951.377 |
372.277 |
579.1 |
848.449 |
0.47903 |
|
16 |
16 |
16 |
2,20818 |
966.261 |
385.138 |
581.123 |
851.973 |
0.47656 |
|
17 |
17 |
17 |
2,24676 |
979.995 |
397.437 |
582.558 |
855.032 |
0.47387 |
|
18 |
18 |
18 |
2,28375 |
992.727 |
409.23 |
583.498 |
857.697 |
0.47102 |
|
19 |
19 |
19 |
2,31931 |
1005 |
420.563 |
584.018 |
860.024 |
0.46804 |
|
20 |
20 |
20 |
2,35355 |
1016 |
431.478 |
584.181 |
862.062 |
0.46496 |
,
задаемся
Рис. 5. Зависимость КПД цикла ГТУ с регенерацией тепла уходящих газов от степени повышения давления в компрессоре
– степень
повышения температуры в цикле
Из
рис.5 видно, что
достигается
при
Найдём параметры в характерных точках цикла, изобразим схему и цикл в Ts- и pv-диаграммах. Допустим, что рабочим телом на протяжении всего цикла является воздух как для ОК, так и для ГТ, на оптимизацию цикла это никак не повлияет, а для всех расчётов будем брать постоянные воздуха.
Расчёт температур в характерных точках:
По температурам находим остальные параметры в характерных точках.
Точка 1:
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 2.
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 3
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 4
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
– предельная
регенерация теплоты уходящих газов;
-
количество регенерированной теплоты
уходящих газов в реальном цикле;
Точка 6:
–теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 5:
–теплосодержание
-
стандартная энтропия
Действительная работа ОК, ГТ и ГТУ.
Рис 6. Схема ГТУ с регенерацией
Рис. 7. Цикл ГТУ регенерацией теплоты уходящих газов в Ts - диаграмме
Рис. 8. Цикл ГТУ с регенерацией теплоты уходящих газов в pv – диаграмме