Нагнетатели и тепловые двигатели: Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Нагнетатели и тепловые двигатели», страница 10

z=.

(7.31)

Полученное значение округляется до целого числа и уточняется шаг.

7.8 Определение потерь на трение и вентиляцию, относительного внутреннего КПД и эффективного КПД турбины

          Потери на трение и вентиляцию определяются по формуле А. Стодолы:

Nтв=,

(7.32)

где     l_cp=( l_л1+ l_л2)/2 – средняя высота рабочей лопатки, см;

υ₂ – удельный объем пара около диска, м³/кг.

Потери тепла на трение и вентиляцию:

hтв=.

(7.33)

Потери от утечек пара h_ут , кДж/кг, можно принять одного порядка с потерями тепла на трение и вентиляцию h_тв.

Влияние влажности оценивается выражением:

,

(7.34)

где     – КПД на окружности с учетом влажности пара;

– средняя степень сухости пара в процессе расширения,

которая может быть определена через х_min по h-s – диаграмме для водяного пара в точке 3 (см. рис. 7.7)

.

(7.35)

Потери от влажности пара

hвл=(1 – хср)·h7 , где   h7= hо – (hс+ hвс+ hл+ hтв+ hут).

(7.36)

Рисунок 7.7 – Пример пользования h-s – диаграммой водяного пара для определения х_min

Внутренний относительный КПД для влажного пара

hoi=hu·хср – ;

(7.37)

и для сухого пара

hoi=hu – .

(7.38)

Относительный эффективный КПД турбины

hoe=hoi hm .

(7.39)

7.9 Определение действительной мощности на валу турбины

          Полученное на основании оценки потерь значение относительного эффективного КПД турбины позволяет определить значение ожидаемой действительной мощности:

Ne=hoe· Мсек·ho .

(7.40)

7.10 Изображение проточной части в масштабе

          В соответствии с полученными в расчете величинами необходимо вычертить эскиз проточной части турбины (см. рис. 7.6).

8. ЗАДАНИЕ ПО РАЗДЕЛУ «ГАЗОТУРБИННЫЕ УСТАНОВКИ»

В состав курсовой работы входит расчет цикла газотурбинного двигателя с регенерацией тепла. Для этого необходимо выполнить термодинамический расчет цикла одновального газотурбинного двигателя с регенерацией тепла уходящих из турбины газов: вычислить значения давлений и температур в основных точках процесса; определить оптимальное значение КПД, максимальное значение удельной работы цикла; выбрать расчетное значение степени повышения π_к давления воздуха в компрессоре; определить секундный расход воздуха и часовой расход топлива.

Основные исходные данные для расчета студент выбирает из таблицы 12, а степень регенерации и соответственно гидравлические потери по воздушному и газовому трактам – из таблицы 13.

9. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ГАЗОТУРБИННОГО

ДВИГАТЕЛЯ С РЕГЕНЕРАЦИЕЙ ТЕПЛА

В качестве независимой переменной расчета выбирается степень повышения давления в компрессоре π_к. Для ряда последовательных значений π_к (2, 6, 8…) вычисляются все характеристики цикла; предельное в этом ряде значение π_к выбирается таким, чтобы оно соответствовало области, лежащей за максимальным значением КПД цикла; данные расчета заносятся в таблицы, а затем строятся графики зависимости основных параметров и характеристик цикла от π_к.

Таблица 12

Исходные данные вариантов заданий