2. Расчёт характеристик топливного газа.

1. Давление природного (топливного) газа задано:

P_ПГ = 18,74 бар.

2. Температура топливного (природного) газа задана:

t_ПГ = 16 ^OC; T_ПГ = 289,15 К.

3. Плотность топливного ( природного) газа задана:

ρ _ПГ = 0,7231 кг/м³

4. Теплоёмкость топливного газа по эмпирической формуле:

5. Энтальпия топливного (природного) газа:

6. Низшая рабочая теплота сгорания 1 м³ топлива:

7. Низшая рабочая теплота сгорания 1 кг топлива:

Q ^р_Н= Q ^р_Н / ρ _ПГ=35490/0,7231=49080 кДж/кг.

8. Молекулярная масса топливного газа:

_ПГ= кг/кмоль.

3. Оценка давления и температуры воздуха в кс.

• Воздух перед камерой сгорания.

1. Энтальпия:

h_{2 К} = h₂ + ∆H_{Д К} = 620,4 + 2,335 = 622,735 кДж/кг.

2. Давление воздуха:

3. Температура воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(h_{2 К}): t_{2 К} = 341,6 ^OC.

4. Стандартное относительное давление:

Методом интерполяции по таблицам, f(h_{2 К}): π_{02 К}= 17,795

5. Массовая удельная теплоёмкость:

6. Плотность:

• Воздух в камере сгорания.

1. Потери давления воздуха в жаровых трубах принимаем по проектным данным:

p_{2 КС} = 1,415 бар.

2. Давление с учётом потерь:

p_{2В КС} = p_{2 К} – p_{2 КС} =16,093 – 1,415 = 14,678 бар.

3. Относительное давление с учётом дросселирования воздуха в жаровых трубах:

ε_{1 КС} = p_{2В КС} / p₁ = 14,678/0,94014 =15,613.

4. Стандартное отношение относительных давлений:

5. Стандартная энтропия воздуха в камере сгорания:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): s⁰_{2 КС} = 7,3372 кДж/(кг ∙ К).

6. Приращение энтропии:

∆s _КС = s⁰₂ – s⁰_{2 КС} = 7,4335 - 7,3372=0,0963 кДж/(кг ∙ К).

7. Удельная энтропия:

s_{2 КС} = s₁ + ∆s = 6,5673 + 0,0962 = 6,6636 кДж/(кг ∙ К).

8. Температура воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): t_{2В КС} = 285,6 ^OC.

9. Энтальпия воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 КС}): h_{2В КС} = 564 кДж/кг.

10. Плотность воздуха:

11. Массовая удельная теплоёмкость воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(t_{2В КС}): с_{В 2} = 1,0414 кДж /(кг ∙ К).

4. Расчет продуктов сгорания топлива.

1. Теоретический объём воздуха, необходимый для сгорания 1 м³ газа, определяется по формуле:

2. Коэффициенты избытка воздуха принимаются:

-в камере сгорания α_КС = 1,6;

-перед газовой турбиной α_ГТ = 3,097.

3. Количество продуктов сгорания

_{а) объём сухих трёхатомных газов:}

_{б) объём азота:}

в) объём водяных паров при влажности газа d_г = 8 г/м³ (по нормам расчёта):

- в камере сгорания:

- перед газовой турбиной:

4. Избыток воздуха

- в камере сгорания:

_{-перед газовой турбиной:}

5. Суммарный объём продуктов полного сгорания топлива

- в камере сгорания:

_{-перед газовой турбиной:}

6. Коэффициент избытка воздуха за ГТД:

7. Объёмные доли продукта полного сгорания топливной смеси в жаровых трубах и перед первой ступенью ГТ

- в камере сгорания

а) объёмная доля трёхатомного газа:

б) объёмная доля атмосферного азота:

в) объёмная доля водяных паров:

г) объёмная доля атмосферного азота:

- перед газовой турбиной

а) объёмная доля трёхатомного газа:

б) объёмная доля атмосферного азота:

в) объёмная доля водяных паров:

г) объёмная доля атмосферного азота: