- •Спецзадание Принципиальная схема пгу-325
- •Варианты задания и условия (допущения) для расчета пгу при выполнении курсовой работы
- •Тепловой расчет гту.
- •Расчет осевого турбокомпрессора (ок)
- •Расчет потерь давления воздуха в воздухозаборном тракте ок.
- •Вычисление параметров рабочего тела в начале цикла гту.
- •Вычисление параметров рабочего тела в конце адиабатного сжатия без учета отбора воздуха из компрессора.
- •Вычисление параметров воздуха, отбираемого из ок.
- •Расчет удельной работы ок. Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора в необратимом процессе с учетом отбора воздуха из проточной части компрессора.
- •Расчет параметров воздуха за ок с учетом процессов в спрямляющем аппарате и диффузоре.
- •Тепловой расчёт камеры сгорания (кс).
- •Оценка кпд камеры сгорания.
- •Расчёт характеристик топливного газа.
- •Оценка давления и температуры воздуха в кс.
- •Расчет продуктов сгорания топлива.
- •Расчет теплотехнических параметров смеси, образовавшейся в результате горения.
- •Тепловой расчёт газовой турбины (гт).
- •Расчёт параметров газа перед первой ступенью гт.
- •Расчёт давления газов за последней ступенью гт.
- •Расчёт температуры газов на выходе из последней ступени гт.
- •Без учёта воздуха на охлаждение проточной части гт.
- •С учётом воздуха на охлаждение проточной части.
- •Расчёт температуры газообразного продукта сгорания топливной смеси на выходе из последней ступени гтд (t4) с учётом воздуха на охлаждение проточной части.
- •Кпд газовой турбины.
- •Расчёт мощности гту. Компрессор
- •Газовая турбина
- •Оценка мощности первичных двигателей.
- •Оценка расхода топлива на гту.
- •Расчет расходов воздуха компрессора.
- •Расчёт внутренней мощности компрессора.
- •Расчет мощности газовой турбины.
- •Расчет экономических показателей гту.
- •Расчёт расходов продуктов сгорания из гт в котёл-утилизатор.
- •Тепловой расчёт котла-утилизатора (ку).
- •Выбор температурных напоров в пинч-пунктах и опорных параметров ку.
- •Расчёт контура высокого давления. Расчёт питательного электронасоса (пэн).
- •Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (нд) двухконтурного котла-утилизатора (ку).
- •Расчёт потерь пара и конденсата в паросиловом цикле.
- •Расчёт экономических показателей котла-утилизатора.
- •3.Тепловой расчёт паровой турбины.
- •Расчёт параметров процесса в h,s-диаграмме цвд до камеры смешения.
- •Расчёт параметров пара в камере смешения цвд. Расчетные (проектные) данные камеры смешения цвд.
- •Расчет процесса в проточной части цвд после камеры смешения.
- •Расчет параметров пара перед соплами цнд.
- •Расчёт процесса в проточной части цнд.
- •Расчёт экономических показателей паротурбинной установки.
- •4.Сводка технико-экономических показателей пгу.
Расчет удельной работы ок. Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора в необратимом процессе с учетом отбора воздуха из проточной части компрессора.
Относительное давление:
ε1 = 17.
Давление рабочего тела на выходе из компрессора:
Удельная работа компрессора в необратимом процессе:
Теплосодержание рабочего тела в конце процесса сжатия:
Температура воздуха:
Методом интерполяции по таблицам, f(h2): t2 = 339,4 OC.
Базовая энтропия:
Методом интерполяции по таблицам, f(h2): s02 = 7,4335 кДж/(кг ∙ К).
Приращение энтропии:
Удельная энтропия:
Базовое отношение относительных давлений:
Методом интерполяции по таблицам, f(t2): π02 = 17,5634
Теплоемкость:
Методом интерполяции по таблицам, f(t2): СР 2 = 1,0535 кДж/(кг ∙ К).
Расчет параметров воздуха за ок с учетом процессов в спрямляющем аппарате и диффузоре.
Давление воздуха за спрямляющим аппаратом:
Давление воздуха за выходным диффузором компрессора:
Повышение давления в диффузоре:
Изоэнтропийный перепад энтальпий в диффузоре:
Действительный тепловой перепад энтальпий в диффузоре:
Степени повышения давления воздуха в компрессоре.
По параметрам между атмосферным давлением и давлением воздуха за выходным диффузором компрессора:
В лопаточном аппарате компрессора:
Собственно в компрессоре, то есть от входа в первую ступень до входа в камеру сгорания:
Тепловой расчёт камеры сгорания (кс).
Оценка кпд камеры сгорания.
Общий КПД камеры сгорания можно выразить в виде произведения:
ηКС = ηТКС ∙ ηАКС. (2.1)
Здесь: ηТКС – тепловой КПД КС; ηАКС – аэродинамический КПД КС.
Тепловой КПД камеры сгорания, учитывающий все тепловые потери, определяется по формуле:
ηТКС = 1 – (QНС + QОХЛ) / (QРН), (2.2)
где: QНС – потери теплоты от неполного сгорания топлива (химический и физический недожог), кДж/м3 , (кДж/кг). У современных КС эти потери не должны превышать 15 % общего расхода теплоты при работе во всем диапазоне рабочих нагрузок и 13 % при работе на расчетной нагрузке;
QОХЛ – потери за счет отдачи теплоты в окружающее пространство нагретой поверхностью КС и примыкающих к ней трубопроводов. Эти потери обычно бывают не более 0,5 % расхода теплоты, кДж/м3 , (кДж/кг).
В существующих камерах сгорания тепловой КПД при работе на расчетном режиме:
ηТКС = 0,97 … 0,98.
Полные потери давления в камере сгорания складывается из следующих составляющих:
а) гидравлические (аэродинамические) потери, которые возникают без подвода теплоты в камере в результате потерь на трение при прохождении газового потока и наличия местных сопротивлений от воздухонаправляющих рёбер, завихрителей и т.д. Эти потери определяются при холодной продувке камеры;
б) дополнительные потери давления, вызванные нагревом газа при сгорании топлива в камере. Плотность газа в этом случае уменьшается, а скорость газового потока увеличивается (за счет увеличения объёмного расхода газа).
Потери давления в камере сгорания снижают КПД ГТУ. Это можно учесть с помощью аэродинамического КПД камеры сгорания ηАКС, который обычно составляет:
ηАКС = 0,98 … 0,99.
Итак, окончательно принимаем:
№ |
Наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
Значение |
Источник, способ определения |
1 |
Тепловой КПД КС |
ηТКС |
– |
0,975 |
Принято по рекомендациям |
2 |
Аэродинамический КПД КС |
ηАКС |
– |
0,985 |
Принято по рекомендациям |
3 |
Общий КПД КС |
ηКС |
– |
0,96 |
ηТКС ∙ ηАКС |