ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 4
По построенному графику определяют оптимальную степень повышения давления в компрессоре соответствующую максимальному значению КПД на расчётном режиме работы ГТУ. Данное значение степени повышения давления принимается для дальнейших расчётов газотурбинной установки.
- 1 2 3 4 5
Расчёт тепловой схемы ГТУ с регенерацией.
При расчёте тепловой схемы ГТУ в качестве топлива принимаем стандартный углеводород (С = 85%, Н = 15%), имеющий следующие характеристики:
- теплота сгорания
- минимальное необходимое количество воздуха для полного сжигания одного килограмма газа
Расчёт выполняется в следующем порядке:
1. Определяются параметры процесса сжатия воздуха в компрессоре.
Рассчитывается температура за компрессором:
| (2.1) |
Определяются энтальпии воздуха в начале и конце процесса сжатия:
| (2.2) |
| (2.3) |
- энтальпии воздуха соответственно при температуре , и стандартной температуре , принятой за начало отчёта энтальпий в расчёте. Энтальпии определяются по приложению 1.
Вычисляется средняя теплоёмкость воздуха в процессе сжатия:
| (2.4) |
Уточняется значение mв:
| (2.5) |
Уточняются параметры процесса сжатия воздуха в компрессоре.
Рассчитывается температура за компрессором:
| (2.6) |
Уточняются энтальпии воздуха в начале и конце процесса сжатия:
| |
| |
- энтальпии воздуха соответственно при температуре , и стандартной температуре , принятой за начало отчёта энтальпий в расчёте. Энтальпии определяются по приложению 1.
Вычисляется средняя теплоёмкость воздуха в процессе сжатия:
| (2.7) |
2. Определяется температура газов за турбиной
| (2.8) |
т.к. регенерация нецелесообразна.
3. Определяется коэффициент избытка воздуха α
| (2.9) |
где
| (2.10) |
| (2.11) |
Энтальпия продуктов сгорания определяется по приложению 2
4. Находится энтальпия газа перед турбиной:
| (2.12) |
|
5. Определяются параметры газа за турбиной
| (2.13) |
|
где
| (2.14) |
| (2.15) |
Вычисляется средняя теплоёмкость газа в процессе расширения
| (2.16) |
Определяется объёмная доля воздуха в продуктах сгорания
| (2.17) |
где , - молекулярные массы воздуха и чистых продуктов сгорания (см. приложения 1 и 2)
Молекулярная масса продуктов сгорания находится по формуле
| (2.18) |
Определяется газовая постоянная продуктов сгорания
| (2.19) |
где R = 8,314 кДж/кг – универсальная газовая постоянная.
Уточненное значение mг рассчитывается по формуле
| (2.20) |
Температура газов за турбиной уточняется по формуле 2.8.
|
По уточненному значению температуры определяются значения энтальпий воздуха
, продуктов сгорания и газовой смеси после турбины по формулам 2.14, 2.15 и 2.13 соответственно.
| |
6. Работа расширения одного килограмма газа в турбине определяется по формуле
| (2.21) |
7. Вычисляется работа, затрачиваемая на сжатие одного килограмма воздуха в компрессоре:
| (2.22) |
8. Работа ГТУ на валу агрегата находится по формуле
| (2.23) |
где
| (2.24) |
где αу = 0,005 – 0,02 – коэффициент, характеризующий дополнительные расходы воздуха на утечки через уплотнения компрессора и турбины.
9. Определяется расход газа через турбину
| (2.25) |
10. Рассчитывается расход воздуха, подаваемого компрессором
| (2.26) |
11. Расход топлива находится по формуле
| (2.27) |
12. Определяется мощность газовой турбины:
| (2.28) |