Газотурбинная установка (ГТУ) работает по циклу с подводом теплоты при
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Газотурбинная установка (ГТУ) работает по циклу с подводом теплоты при . Известны параметры цикла: ; ; , а также степень увеличения давления . Рабочее тело - воздух.
Определить параметры в характерных точках цикла, количество подведенной и отведенной теплоты, работу, совершаемую за цикл и термический к.п.д. Теплоемкость считать постоянной.
Изобразить цикл в P-V и T-S координатах.
Ответ
, , , , , , , , , , , , .
Решение
Рисунок 1 - Диаграммы и цикла ГТУ при : 1-2 - адиабатическое сжатие воздуха в турбокомпрессоре; 2-3 - изобарный подвод теплоты к сжатому газу (сгорание топлива в камере сгорания); 3-4 - адиабатное расширение газов в турбине; 4-1 - условный изобарный процесс (отвод теплоты в атмосферу)
Точка 1
;
Уравнение состояния для :
(1)
где - давление, ;
- удельный объем, ;
- газовая постоянная для воздуха, ;
- температура, ;
отсюда находим удельный объем в точке1
(2)
Точка 2
;
Степень увеличения давления:
(3)
откуда находим давление в точке 2
(4)
Процесс - адиабатическое сжатие
. Соотношение параметров в адиабатном процесс:
(5)
где - показатель адиабаты;
тогда температура в точке 2
(6)
Удельный объем в конце адиабатного сжатия:
(7)
Точка 3
Процесс - изобарное расширение, тогда
Температуру в точке 3 находим из соотношения параметров в адиабатном процессе 3-4:
(8)
тогда температура в точке 3
(9)
Удельный объем в точке 3:
(10)
Точка 4
процесс - изобарное расширение
Удельный объем в точке 4 находим из соотношения параметров в изобарном процессе:
(11)
откуда
(12)
Подведенная теплота в изобарном процессе :
(13)
Отведенная теплота в изохорном процессе :
(14)
Работа цикла:
(15)
Термический КПД цикла:
(4.28)
Ответ: , , , , , , , , , , , , .