Файл: Контрольная работа по Газотурбинные установки и электроприводы насосов и компрессоров.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.12.2023
Просмотров: 75
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
,
где kв – показатель адиабаты продуктов сгорания (газа), задаемся kв =1,33;
ηТВД – КПД турбины, ηТВД = ηСТ = 0,89-0,92;
сР – удельная теплоемкость газа, сРг =1,15 кДж/(кг·К).
6. Степень понижения давления на силовой турбине:
.
7. Температура рабочего тела за ТВД, К:
.
8. Удельная работа расширения в силовой турбине, кДж/(кг·К):
.
9. Температура рабочего тела за СТ, К:
.
10. Удельная полезная работа, кДж/(кг·К):
, .
где νВх-ТВД – коэффициент изменения массы рабочего тела на входе в СТ,
qвозв– относительный расход воздуха возвращенного в цикл после охлаждения горячих частей ТВД, qвозв= 0,5qохл .
11. Расход воздуха через ГТУ, кг/с:
.
12. Температура рабочего тела за регенератором, К:
,
где r – степень регенерации, r = 0,76 - 0,82.
13. Тепло, подводимое в цикле, кДж/(кг·К):
,
, .
14. Эффективный КПД регенеративного цикла:
,
где ηКС – КПД полноты сгорания топлива в КС, ηКС=0,98-0,99.
В результате проведенного с использованием пакета прикладной программы Microsoft Excel расчета тепловой схемы двухвальной регенеративной ГТУ с πК = 3-17 с шагом равным 0,5, выбираются оптимальные значения параметров ГТУ: степень повышения давления πК, температура перед турбиной ТГ, КПД узлов и коэффициенты потерь, которые обеспечат значение эффективного КПД ηе≥34%. Для выбранных параметров составляется расчет. Для остальных значений к результаты расчета приведены в приложении 2.
При одинаковых заданных параметрах (полное давление и температура перед компрессором 101,13 кПа и 288 К соответственно, температура продуктов сгорания перед турбиной 1200 К, мощность газотурбинной установки 4,120 МВт) наиболее эффективной является двухвальная ГТУ с регенерацией теплоты уходящих газов, так как при меньшем значении степени повышения давления в компрессоре ( ) против ГТУ без регенерации ( ), получаем более высокое значение эффективного КПД (ηе=34,35%), чем в ГТУ без регенерации теплоты (ηе=28,01%).
где kв – показатель адиабаты продуктов сгорания (газа), задаемся kв =1,33;
ηТВД – КПД турбины, ηТВД = ηСТ = 0,89-0,92;
сР – удельная теплоемкость газа, сРг =1,15 кДж/(кг·К).
6. Степень понижения давления на силовой турбине:
.
7. Температура рабочего тела за ТВД, К:
.
8. Удельная работа расширения в силовой турбине, кДж/(кг·К):
.
9. Температура рабочего тела за СТ, К:
.
10. Удельная полезная работа, кДж/(кг·К):
, .
где νВх-ТВД – коэффициент изменения массы рабочего тела на входе в СТ,
qвозв– относительный расход воздуха возвращенного в цикл после охлаждения горячих частей ТВД, qвозв= 0,5qохл .
11. Расход воздуха через ГТУ, кг/с:
.
12. Температура рабочего тела за регенератором, К:
,
где r – степень регенерации, r = 0,76 - 0,82.
13. Тепло, подводимое в цикле, кДж/(кг·К):
,
, .
14. Эффективный КПД регенеративного цикла:
,
где ηКС – КПД полноты сгорания топлива в КС, ηКС=0,98-0,99.
В результате проведенного с использованием пакета прикладной программы Microsoft Excel расчета тепловой схемы двухвальной регенеративной ГТУ с πК = 3-17 с шагом равным 0,5, выбираются оптимальные значения параметров ГТУ: степень повышения давления πК, температура перед турбиной ТГ, КПД узлов и коэффициенты потерь, которые обеспечат значение эффективного КПД ηе≥34%. Для выбранных параметров составляется расчет. Для остальных значений к результаты расчета приведены в приложении 2.
ВЫВОД
При одинаковых заданных параметрах (полное давление и температура перед компрессором 101,13 кПа и 288 К соответственно, температура продуктов сгорания перед турбиной 1200 К, мощность газотурбинной установки 4,120 МВт) наиболее эффективной является двухвальная ГТУ с регенерацией теплоты уходящих газов, так как при меньшем значении степени повышения давления в компрессоре ( ) против ГТУ без регенерации ( ), получаем более высокое значение эффективного КПД (ηе=34,35%), чем в ГТУ без регенерации теплоты (ηе=28,01%).