Меню
Поиск



рефераты скачать Визначення енергетичних параметрів газотурбінної установки

Визначення енергетичних параметрів газотурбінної установки

Завдання


Визначити ефективний ККД  та корисну потужність  газотурбінної установки без регенерації тепла з ізобарним підведенням тепла, якщо відомі такі параметри ГТУ: ступінь підвищення тиску , внутрішні відносні коефіцієнти потужності турбіни  і компресора , температура повітря перед компресором  і витрата повітря через ГТУ . Робоче тіло має властивості повітря (, ), барометричний тиск В=100кПа, механічний ККД турбіни дорівнює , а механічний ККД компресора ГТУ - .

Зобразити схему ГТУ без регенерації і з регенерацією та визначити витрату  палива з теплотою згорання  в регенеративному циклі зі ступенем регенерації  і порівняти отримане значення з витратою палива в циклі без регенерації.

Визначити поверхню регенератора, беручи коефіцієнт теплопередачі  і .

Розглянути також цикл ГТУ з утилізацією невикористаної теплоти, у якому ¾ відведеної в циклі теплоти підводить в утилізаційний парогенератор з метою одержання перегрітої водяної пари для парової турбіни. Визначити параметри характерних точок циклу Ренкина ПТУ, питомі витрати тепла і палива комбінованого циклу і зрівняти їх з показниками регенеративного циклу ГТУ, якщо внутрішній відносний коефіцієнт потужності парової турбіни дорівнює .


Таблиця 1 - Вихідні дані:








кг/с



15

840

6,5

0,86

0,86

27


Рис. 3.1 - Принципова схема ГТУ з ізобарним підведенням тепла


Рис. 3.2 - Ідеальний не регенеративний цикл ГТУ з ізобарним підведенням тепла



1-2 - адіабатне стиснення повітря в компресорі при ;


2-3 - ізобарне підведення тепла при ступені зміни температури ;


3-4 - адіабатне розширення в турбіні;


4-1 - ізобарне відведення тепла.


Ступінь підвищення тиску в компресорі:



1. , ; .

2. , ,


 показник адіабати.


3.  ;

, .

4. ,

.


Кількість підведеного тепла в циклі:


,

.


Кількість відведеного тепла:



Термічний ККД ідеального циклу:


,

.

.


Робота турбіни:



Питома робота ідеального компресора:


.


Питома корисна робота циклу:

.


Рівняння енергетичного балансу ідеальної ГТУ:


,


де  корисна потужність ідеальної ГТУ;


витрата робочого тіла;

масова продуктивність повітряного компресора ГТУ, кг/с;

витрата палива, кг/с.


.

.

.


Потужність ідеальної турбіни:


.


Потужність адіабатного компресора з рівняння енергобалансу установки:


.


Питомі витрати тепла  і палива :


;

.


Для  знаходимо температуру повітря після компресора


.


Питома кількість підведеного тепла:


.


Дійсна питома внутрішня робота компресора:


.


Питома внутрішня робота турбіни:


.


Питома внутрішня робота ГТУ:


.


Механічний ККД ГТУ:


,

.


Внутрішній коефіцієнт потужності установки:



Ефективний коефіцієнт потужності ГТУ:


,


де - коефіцієнт використання тепла палива в камері згорання. Приймаємо .

.

Питома витрата тепла:


.


Питома витрата палива:


.


Секундна витрата палива:


.


Рівняння енергобалансу камери згорання:


,

де  - витрата повітря;

 - коефіцієнт надлишку повітря.


Секундна витрата повітря:



Розглянемо ГТУ з регенерацією тепла


Рис. 3.3 - Принципова схема ГТУ з регенерацією тепла


Рис. 3.4 - Ідеальний регенеративний цикл ГТУ з ізобарним підведенням тепла

Параметры в точках цикла:

Точка 1: Р1=В=0,1 МПа, Т1=15+273=288К.

Точка 2: Р2=β·Р1=6,5·0,1=0,65 МПа; ;

.

Точка 3: Р3=Р2=0,65 МПа, Т3=840+273=1113 К.

Точка 4: Р4=Р1=0,1 МПа, .


З виразу ,

.


Точка 5: Р5=Р2=0,65 МПа, розраховуємо температуру після регенератора


,


де  ступінь регенерації.

.

Точка 6: ,


.


Для ГТУ з генерацією тепла внутрішній ККД установки визначається за формулою:


,


де  внутрішня питома робота ГТУ при ;

 - питоме тепло відведення установки з регенерацією.


.

.

.


Рівняння енергобалансу регенератора:


,


де  ентальпія повітря після регенератора;

ентальпія повітря на вході в регенератор;

 коефіцієнт, що враховує втрати тепла в довкілля. Приймаємо .


.

Поверхня нагріву регенератора при :


,


де К - коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря, .

.

З рівняння теплопередачі:


.

.


Середній температурний напір:


.





Новости
Мои настройки


   рефераты скачать  Наверх  рефераты скачать  

© 2009 Все права защищены.