Исходные данные:

Вариант №42
1.	Расход воздуха через компрессор	Gк	350	кг/с
2.	Температура газа перед турбиной	Тг*	1200	К
3.	Температура наружного воздуха	Tнв*	295	К
4.	Давление наружного воздуха	Рнв*	1,05	бар
5.	Степень регенерации	σ	0,78
6.	Низшая теплотворная способность топлива	Qнр	42500	кДж/кг
7.	Частота вращения силового вала турбины	n	70	об/с
8.	Удельный расход воздуха на утечки воздуха через лабиринтные уплотнения	Gут	0,0
9.	Адиабатный КПД проточной части турбины по заторможенным параметрам	ηт*ад	0,93
10.	Адиабатный КПД проточной части компрессора по заторможенным параметрам	ηк*ад	0,85
11.	Тепловой КПД блока камер сгорания	ηкс	0,98
12.	Механический КПД ГТУ	ηмех	0,98
13.	Степень повышения давления воздуха в компрессоре	πк	8,9,10

1 Часть Компрессор.

1) По Т_нв^*= 295 К определяем:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухого воздуха)

i_нв= 295,10703 кДж/кг;

Удельная энтальпия потока воздуха, заторможенного на входе в компрессор, i_вх^*принимают равной i_нв ;

2) По i_вх^* = 295,10703 кДж/кг находим:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухого воздуха)

π(Т_вх^*)= 1,324085;

3) Полное давление воздуха Р_вх^*перед компрессором ГТУ находим из соотношения :

где ν_вх– коэффициент потери давления во входном участке воздушного тракта компрессора, включая воздухозаборное устройство (примемν_вх= 1,015);

4) Полное давление воздуха за компрессором определяем по формуле:

5) Для изоэнтропического процесса сжатия воздуха в компрессоре справедливо уравнение:

Из которого находят: ;

6) По значению =находим:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухого воздуха)

i_2к^*_из= 537,1548 кДж/кг

7) Удельную работу, потребляемую компрессором, рассчитывают по формуле:

8) Удельную энтальпию воздуха за компрессором из соотношения:

9) По = 579,86913 кДж/кг определяем:

Т_2к^*= 574,2585 К;

10) Мощность потребляемая компрессором :

N_к= 99,666 кВт;

Камера сгорания.

11) Полное давление перед газовой турбиной находят по формуле:

;

где ν_вд– коэффициент потерь давления на участке газовоздушного тракта между компрессором и турбиной, включая камеру сгорания (т.к. есть регенератор, что приводит к увеличению гидравлических потерь, примемν_вх= 1,055);

12) Удельный расход топлива в камере сгорания находим по формуле

В. В. Уварова:

где:

13) Величину i_в^*₍₀₎принимаем равнойi_нв= 295,10703 кДж/кг;

14) По Т_г^* =Т_1т^* = 1200 К и поТ₀^*= 295 К определяем, соответственно:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухих продуктов сгорания)

i_г^*_(г)= 1304,5445 кДж/кг иi_г^*₍₀₎= 297,6203 кДж/кг;

15) При наличии регенерации:

Газовая турбина.

16) Расход газа (продуктов сгорания) через проточную часть газовой турбины рассчитывают по формуле:

где:

m= 0,5762 (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, характеризующий ту долю охлаждающего воздуха, которая не возвращается в проточную часть турбины.

(из табл. 1.1 методических указаний) – удельный расход воздуха на охлаждение элементов турбины;

17) Полное давление газа за турбиной:

где: – коэффициент потерь давления на выходном участке газового тракта (принимаем);

18) Степень расширения газа в турбине:

19) Из уравнения обратимой адиабаты:

где: по Т_г^*= 1200К определяем:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухих продуктов сгорания)

Находим:

20) По значению определяем:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухих продуктов сгорания)

i_4т^*_из= 764,07835 кДж/кг;

21) Удельная работа, развиваемая газовой турбиной, рассчитывается по соотношению:

где: (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, учитывающий влияние охлаждения на аэродинамику проточной части турбины;

22) Мощность, развиваемая газовой турбиной:

23) Полная удельная энтальпия газа за турбиной:

24) По находим:

(из таблиц термодинамических π(Т) функций для сухих продуктов сгорания)

Т_4т^*= 775,4352 К;

25) Полезная мощность на валу ГТУ:

26) Массовый расход топлива в ГТУ:

27) Удельный расход топлива, отнесенный к полезной мощности на валу ГТУ:

28) Эффективный КПД ГТУ:

29) Удельная полезная мощность: