Файл: Методические указания для студентов специальности пт по дисциплине Тепловые двигатели и нагнетатели.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.01.2024

Просмотров: 115

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.



Вспомогательная таблица б

Величины


Соотношения давлений сжатия





3


4


5


6


7









0,4985
0,0260

0,0354

28,25

0,4985
0,0244

0,0354

28,28


0,4985
0,0232

0,0353

28,30

0,4985
0,0221

0,0353

28,34

0,4985
0,0211

0,0353

28,38


Пункт 19, табл. 1. Температура за турбиной (ts) выбирает­ся в первом приближении. При tz= 750-800°С, ts 450 -500°С (грубое приближение независимо от Сz).

Величина С0pm определяется по графику при

и переменном значении рис. 8 приложения.

Пункт 23 табл. 1. Уточненное значение коэффициента из­бытка воздуха определяется по формуле:


где — температура воздуха за регенератором.
Величины (C
pm.A + Срm,Н2О) и (∆С'р) определяются в зависимости от средней температуры

.

Конечные результаты термодинамического расчета ГТУ—удельная работа сжатия (h) и расширения (hiz), удельная эф­фективная работа ГТУ (hе) и эффективный к. п. д. ГТД ( е) представляются графически (рис. 2) в функции соотношения граничных давлений^ цикла (С=РСa).

При курсовом проектировании рекомендуется полученное оптимальное значение С, соответствующее =max, округлить до ближайшего меньшего целого значения.

Это объясняется тем, что практически ГТУ работают всег­да при значениях С, меньших оптимальных расчетных зна­чений.

При дипломном проектировании сохраняются те же прин­ципы выбора С. Однако в ряде случаев возникает необходи­мость принять величину С, не равную целому числу. Тогда термодинамический расчет дополняется расчетами всех пара­метров (табл. 1) при выбранном С.

В рассматриваемом примере оптимальное значение соот­ношений давлений сжатия выбрано равным С =5. Все после­дующие расчеты ведутся из условия соотношения давлений сжатия в осевом компрессоре С=5.



Рис. 2. Зависимость удельной работы ( ) и коэффициентов полезного действия ( ) от соотношения давления сжатия (С)

V. РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГТУ
При курсовом проектировании рас­чет осевого компрессора ГТУ не производится, однако, в связи с необходимостью распределения мощности между компрессорной (ТВД) и силовой (ТНД) турбинами в установ­ках с разрезным валом (или двухвальных ГТУ) необхо
димо выполнить предварительный расчет, мощности осевого компрессора.

При расчетах и проектировании одновальных ГТУ предварительный расчет мощности осевого компрессора не производится.

Таблица 3. Термодинамический расчет газотурбинной установки ГТ-750-6 Невского машиностроительного завода им. В. И. Ленина

№ п/п

Наименование соотношений или характеристик

Расчетное

уравнение

Размер-ность

Соотношение давлений сжатия

Примечание

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

In С = 2,3026 lg С







1,099


1,386


1,609


1,792


1,946



AR = 8314


2

Начальное расчетное значение аргумента (показателя) процесса сжатия







0,313


0,395


0,459


0,511


0,555


=28,65
Срх(Tа)=1,018 кДж/кгК


3

Вспомогательная пока­зательная функция







1,174


1,226


1,269


1.305


1,337


Прил. II, табл. 1


4

Удельная адиабатиче­ская работа сжатия




кДж

кг


107,86


142,11


170,8


195,5


217,5




5

Удельная индикаторная работа сжатия

hic=hcic

кДж

кг


121,2

159,7


191,9


219,7


244,4


ηiс – из задания

6

Температура воздуха в конце сжатия (инди­каторный процесс)





°С
°К


134,1
407,3


174,9
448,1


203.5
476,7


230,8
504,0


255,2
528,4




7

Конечное давление сжатия



Pc=cPa

МПа


0,3


0,4


0,5


0,6

0,7



8

Давление на входе в турбину



ата


2,894


3,912


4,932


5,951


6,971




По заданию

9

Соотношение давлений

расширения


Cz = PzIPs ,





2,783


3,762


4,742


5,722


6,703




10


In Сz= 2,3026 lg Cz


lgcz
lnCz





0,4445
1,024


0,5754
1,325


0,6759
1,556


0,7575
1,744


0,8263
1,903




11

Коэффициент избытка воздуха ( )








4.013

4.281

4.499

4.732

4.954

Вспомогатель­ная таблица, а


12

Приведенная молеку­лярная масса продуктов сгорания








28,25


28,28


28,30


28,34


28,38


Вспомогатель­ная таблица, б


13

Молекулярная масса про­дуктов сгорания








28,44


28,48


28,49


28.53


28,57




14

Удельный водяной эк­вивалент продуктов сгорания





кДж

кгоС

1.206


1,203


1,202


1,197


1,193


Определяется по графику (рис.6)


15

Начальное расчетное значение аргумента (показателя) процен­та расширения






0,2466


0,3196


0,3753


0,4207


0,4590




16

Вспомогательная пока­зательная функция









0,8869


0,85581


0,83194


0,81656


0,80156


Прил. II табл. 2



17

Удельная адиабатиче­ская работа расшире­ния





кДж

кг


269.6


336.6


384.3

422.8

452,9




18

Удельная индикаторная работа расширения




кДж

кг



229,16


286,11


326.7


359.4


384..9



19

Предварительное значение приведенного эквивалента продук­тов сгорания при рас-

ширении





кДж

кгоС


1,172



1,171



1,168



1,163



1,160



(первое приб­лижение)


20

Температура продуктов

сгорания в конце рас­ширения (индикатор­ный процесс)



0C

554.5

505.7

470.3

440.9

418.9




21


Температура воздуха после регенератора




°С


428.4


406.5


390.3


377..9


369.3




22



Средняя температура в

камере сгорания с учетом повышения

температуры воздуха

в регенераторе








°С



589.2



578.3



570.2



563.95



559.7




23

Уточненное значение

коэффициента избыт-

ка воздуха










8.241


7.981



7.593


7.319


7.127


24

Удельная индикаторная работа газотурбинно-

го двигателя (ГТД)





кДж

кг


107.96


126,41


134,8


139,7


140,5



25

Эффективная удельная работа расширения



кДж

кг


224,6

280,4

320,2


352,2

377,2



26

Эффективная удельная работа сжатия





кДж

кг


123,7


163,0


195,8


224,2

249,4




27

Удельная эффективная работа ГТД




кДж

кг


100,9


117,4


124,4


128,0


127,8




28

Удельный расход теплоты




кДж

кг


351,7

363,2

381,7

396,0

406,7



29

Индикаторный

к.п.д. ГТД







0,3069

0,348

0,353

0,3527

0,3455



30

Эффективный к. п.д ГТД







0,2869

0,3232

0,3259

0,3232

0,3142



31

Эффективный к.п.д. ГТУ







0,2855

0,3216

0,3243

0,3216

0,3126



32

Секундный расход су­хого воздуха




кг.\сек


59,76

51,36

48,47

47,11

47,18




33

Часовой расход топлива





кг\час



1552


1377


1366


1368



1417






Для расчета мощности компрессора двухзальных ГТУ ис­пользуются данные задания и результаты термодинамическо­го расчета.

Удельная индикаторная работа сжатия воздуха в осевом компрессоре =191,9кДж/кг(термодинамический расчет— п. 5).

Расход сухого воздуха через осевой компрессор МА=48,93 кг/сек (из термодинамического расчета п. 32, без уче­та утечек воздуха через уплотнения компрессора и расхода воздуха на охлаждение лопаток и дисков турбины).

Расход сухого воздуха через осевой компрессор с учетом утечек и охлаждения турбины










Мас= Мa (1 + 0,01+0,005) = МA* 1,015 =48,47*1,015 = 49,20кг/сек.

Механический к. п. д. осевого компрессора = 0,98. Индикаторная мощность осевого компрессора:



Эффективная мощность осевого компрессора