Газотурбинные установки. Конструкция, динамика и прочность турбомашин (Ответы на экзаменационные вопросы и задания), страница 9

12. В чем физически заключается выигрыш от промежуточного охлаждения рабочего тела при сжатии в компрессоре?

При бόльших температурах линии изобар расходятся, поэтому при использовании промежуточного охлаждения суммарная работа, потребляемая компрессором меньше работы, потребляемой компрессором при той же степени сжатия при отсутствии охлаждения.

13. Зачем нужно разделение воздуха на первичный и вторичный в камере сгорания ГТУ и как это достигается?

Первичный воздух участвует в процессе горения, вторичный используется для охлаждения продуктов сгорания до приемлемой для лопаток турбины температуры. Кроме того, вторичный воздух охлаждает жаровую трубу.

14. Как достигается турбулизация потока в камерах сгорания ГТУ?

Имеются два способа турбулизации потока:

·  введение плохо обтекаемых тел

·  введение завихрителей (лопаточных регистров)

15. Какие типы камер сгорания используются в ГТУ?

·  Индивидуальные или трубчатые

·  Трубчато-кольцевые

·  Кольцевые

1 – силовой корпус

2 – жаровая (пламенная труба)

16. Что такое стехиометический коэффициент L₀. Чему он примерно равен для углеводородных топлив?

L₀ – стехиометрический коэффициент – теоретически необходимое количество воздуха для полного сжигания 1кг топлива . Для углеводородных топлив L₀ составляет 10-18 .

17. Что такое коэффициент избытка воздуха? В каких пределах он изменяется в ГТУ?

 ()отношение действительного кол-ва воздуха к теор. необходимому для полного сжигания топлива

18. В чем заключается основная задача расчета тепловой схемы ГТУ?

При расчете тепловой схемы определяются коэффициент избытка воздуха, расход воздуха на входе в ГТУ, расход топлива, вырабатываемая турбиной и потребляемая компрессором мощности,  коэффициент полезной работы и в конце – КПД ГТУ.

1)Коэффициент избытка воздуха определяется из тепловых балансов камеры сгорания и регенератора  ()

2)Расход топлива на входе в ГТУ:

3)Расход топлива:

4)Вырабатываемая турбиной и потребляемая компрессором мощности

5)Коэффициент полезной работы ГТУ:

6)КПД ГТУ:

19. За счет чего охлаждение элементов турбин позволяет увеличить КПД ГТУ?

Рабочая температура лопаток ограничивает температуру , поэтому, используя охлаждение, можно увеличить  и тем самым увеличить КПД ГТУ.

20. Почему имеется предел, выше которого охлаждение лопаток и дисков турбин ГТУ не приводит к увеличению КПД?

Охлаждение требует расхода воздуха, который отбирается из различных ступеней компрессора. Отбор воздуха на охлаждение уменьшает расход рабочего тела на турбину.

21. Что такое характеристики турбомашин ГТУ?

Режим работы компрессора или турбины ГТУ характеризуется целым набором параметров, из которых можно выделить независимые (P_вх, Т_вх, P_вых, n) и зависимые параметры(Т_вых, η_к, η_т, и т. д. ). Характеристики турбомашины – зависимости ее между параметрами при изменении режима ее работы

22. Какой смысл вкладывается в понятие подобных режимов работы ГТУ?

Режимы работы называются подобными, если треугольники скоростей остаются подобными.

23. Из каких соображений и как получается приведенный расход турбомашин ГТУ?

Когда число Маха остается постоянным на подобных режимах, можно воспользоваться приведенным расходом турбомашины .

24. Из каких соображений и как получаются приведенные обороты турбомашин ГТУ?

Когда треугольники скоростей остаются подобными, величина u/c постоянна, и поэтому можно воспользоваться приведенными оборотами турбомашин .

25. Области применения ГТУ.

На электростанциях как пиковые агрегаты, резервные, для покрытия СН, в ПГУ.

Транспорт: авиация, судовые ГТУ.

Нагнетатели природного газа

Технологические ГТУ: доменное и химическое производство.

26. Почему для ГТУ закрытого типа можно значительно повысить единичную мощность агрегата по сравнению с ГТУ открытого типа?

За счет увеличения давления перед компрессором можно увеличить расход рабочего тела, т.е. получить большие единичные мощности.

27. Как происходит регулирование мощности ГТУ закрытого типа?

За счет добавки или уменьшения рабочего тела (регулирование давлением р.т.), причем треугольники скоростей остаются практически неизменными.