- •Исходные данные:
- •1 Часть Компрессор.
- •Камера сгорания.
- •Газовая турбина.
- •Компрессор’.
- •Камера сгорания’.
- •Газовая турбина’.
- •Компрессор’’.
- •Камера сгорания’’.
- •Газовая турбина’’.
- •Результаты расчета цикла гту.
- •2 Часть Выбор типа осевого компрессора, определение характеристик и основных размеров методом моделирования.
- •3 Часть Определение числа ступеней и основных геометрических размеров проточной части газовой турбины.
- •Определение основных размеров последней ступени с учетом выходного диффузора.
Результаты расчета цикла гту.
№ |
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
Степень повышения давления πк | ||
8 |
9 |
10 | ||||
1 |
Удельная полезная мощность |
|
|
|
|
173,99 |
2 |
Эффективный КПД ГТУ |
|
|
0,36 |
0,34 |
0,29 |
3 |
Полезная мощность на валу ГТУ |
|
кВт |
70,3 |
67,8 |
60,9 |
2 Часть Выбор типа осевого компрессора, определение характеристик и основных размеров методом моделирования.
Основываясь на расчетах компрессора, приведенных выше (из таблицы 2.1 методических указаний), выбираем модельный компрессор ПГУ-200.
Со следующими характеристиками на расчётном режиме:
Массовый расход – 213 кг/с;
Степень повышения давления – 6,7;
Частота вращения вала – 3000 об/мин;
Адиабатический КПД – 0,87;
Температура на входе – 288 К;
Давление на входе – 1,012 бар;
Из графика универсальной характеристики, снимаем основные значения компрессора в точке моделирования:
πк* = 4,5
n = 0,95
Вводим значение масштаба моделирования iподсчитываемого по формуле:
Где:
– политропический КПД компрессора, принимаем равным 0,9.
Степень повышения давления предвключенной группы ступеней подсчитываем по формуле:
Заданную частоту вращения ротора проверяют по соотношению:
Суммарная степень повышения давления проектируемого компрессора:
т.к. полученное значение превышает расчетное, то для соблюдения необходимого режима работы установки необходимо снять одну ступень в конце проточной части модельного компрессора.
Габаритные размеры отсека натурного компрессора, полученные методом полного моделирования, находят путем умножения соответствующих размеров выбранного модельного компрессора на масштаб моделирования i.
Наружный диаметр рабочего колеса 1-й предвключенной ступени компрессора приближенно рассчитывают по формуле:
где: – втулочное отношение, принимаемое равным 0,47;
– коэффициент расхода 1 ступени, равный 0,47;
R– газовая постоянная для воздуха;
Число ступеней предвключенной группы ступеней приближенно рассчитывается по формуле:
где:
– изоэнтропический напор, создаваемый предвключенной группой ступеней;
–средний напор, создаваемый одной ступенью превключенной группы;
– средний коэффициент напора ступени, равный 0,5;
– коэффициент взаимного влияния ступеней, принимаемый 0,94;
– средняя окружная скорость на периферии рабочих лопаток предвключенной группы ступеней, равная 406,836 м/с;
Суммарный КПД такой комбинированной проточной части:
3 Часть Определение числа ступеней и основных геометрических размеров проточной части газовой турбины.
Число ступеней газовой турбины определяют в следующей последовательности.
Находим предельно допустимую по условиям прочности и экономичности удельную работу, развиваемую одиночной турбинной ступенью, по формуле:
где:
– коэффициент нагрузки ступеней, равный 1,4;
– средняя окружная скорость турбинной ступени, равная 350 м/с;
– коэффициент, учитывающий влияние радиального зазора между лопатками и статором, равный 0,98;
В первом приближении число ступеней турбины рассчитывают по следующей формуле:
Уточнённое распределение удельной работы: