Нагнетатели и тепловые двигатели: Методические указания и задания к курсовой работе по дисциплине «Нагнетатели и тепловые двигатели», страница 12

                                  Р₂, МПа                                            В, т/час                                                                            

     компрессор                                                                                                        турбина

     Р₁, МПа

     Т₁, К

     G, кг/с

Рисунок 10.1. Схема ГТУ с регенерацией

в) перед проточной частью турбины

;	(10.4)
Т3=t3+273.	(10.5)

г) за проточной частью турбины

Р4=Ра+∆Рт;	(10.6)
,	(10.7)

где     к` = 1,36 – показатель адиабаты продуктов сгорания;

          π_т – степень расширения газов в турбине;

;

(10.8)

д) перед камерой сгорания (считать, что сопротивление выходного патрубка компрессора и сопротивление входного патрубка турбины равны между собой)

;	(10.9)
;	(10.11)

е) за регенератором (по газовой стороне)

;	(10.12)
.	(10.13)

10.2 Характеристика сети газотурбинной установки:

ψ= ψ1·ψ2 , где                                       ; ;

(10.14) (10.15) (10.16)

10.3 Приведенный относительный КПД газотурбинной установки

.

(10.17)

10.4 Соотношение граничных значений абсолютной температуры цикла

Θ=.

(10.18)

10.5 Соотношение абсолютных температур в начале и в конце адиабатного сжатия в компрессоре

τ=.

(10.19)

10.6 Соотношение мощностей компрессора и газовой турбины

l=.

(10.20)

10.7 Характеристический температурный комплекс

ε=.

(10.21)

10.8 Эффективно-термодинамический КПД цикла

hе=.

(10.22)

10.9 Удельная эффективная работа (работа 1 кг воздуха)

hе=,

(10.23)

где     С_р=1,006 кДж/(кг ^оС).

10.10 Секундный расход воздуха (определяется для выбранного расчетного режима)

G=.

(10.24)

10.11 Часовой расход топлива (определяется для выбранного расчетного режима).

В=,

(10.25)

где     Q_н=41860 кДж/кг.

После построения графических зависимостей основных параметров и характеристик цикла от значения π_к и выбора расчетного режима (в точках максимума КПД цикла), следует изобразить схему двигателя (см. рис. 10.1) и на ней указать расчетные значения давлений, температур, расхода воздуха и топлива.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В составе курсовой работе выполняются расчеты трех видов самых распространенных и наиболее часто используемых в народном хозяйстве типов тепловых двигателей. Не смотря на различия в принципе действия и используемом рабочем теле, все три типа двигателей позволяют получить на выходе механическую работу, в чем и заключается их основное назначение.

Выбор типа теплового двигателя осуществляется на основании технико-экономического расчета, в котором необходимо учитывать следующие факторы: условия эксплуатации и наличие соответствующего топлива, особенности климата региона, где предполагается использовать данный тип теплового двигателя.

По данным исследований, при мощности электростанции до 6000÷10000 кВт себестоимость 1 кВт·ч газотурбинной установки меньше, чем паротурбинной. Стоимость газотурбинных установок на единицу мощности примерно в два раза меньше, чем паротурбинных, а потребность в обслуживающем персонале в 1,5÷2 раза меньше. Объем помещений на 1 кВт полезной мощности газотурбинной установки в 3,5÷5 раз меньше, чем паротурбинной.

В сравнении с двигателями внутреннего сгорания газовые турбины имеют следующие преимущества:

а) меньшие размеры и вес;

б) использование более дешевого тяжелого жидкого топлива, а в перспективе возможность применения твердого топлива;

в) отсутствие поступательно движущихся частей;

г) полное расширение газов сгорания.