Газотурбинные установки ТОГУ 2018 Вариант 47

Расчет теоретического и действительного циклов ГТУ

Выполняется расчет простого цикла ГТУ для условной двухвальной установки. Схема установки и теоретический цикл в координатах «давление — удельный объем » представлены на рис. 1.

Исходные данные:

— параметры окружающей среды р0=0,1 МПа; Т0=293 К;

— степень повышения давления в компрессоре πК;

— степень повышения температуры в КС θ;

— изоэнтропический (адиабатический) КПД компрессора ηК;

— внутренний КПД турбины ηТ.

При расчете теоретического цикла (цикл Брайтона), состоящего из двух изобар и двух адиабат, полагаем, что рабочим телом на протяжении всего процесса является воздух, для которого:

— показатель адиабатного процесса k=1,4;

— газовая постоянная R=287,4 Дж/(кг·К);

— теплоемкость в изобарном процессе ср=kR/(k-1), Дж/(кг·К).

При расчете действительного цикла полагаем, что в компрессоре сжимается воздух (термодинамические параметры указаны выше), а в газовой турбине расширяется смесь продуктов сгорания органического топлива и воздуха, для которой:

— показатель адиабатного процесса kг=1,37;

— газовая постоянная Rг=285 Дж/(кг·К);

— теплоемкость в изобарном процессе срг=kгRг/(kг-1), Дж/(кг·К).

При расчете циклов пренебрегаем влиянием температуры на термодинамические параметры рабочего тела.