Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона с подводом теплоты при постоянном давлении. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по другому
Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона с подводом теплоты при постоянном давлении

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона с подводом теплоты при постоянном давлении .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона с подводом теплоты при постоянном давлении. Давление и температура воздуха перед компрессором, соответственно равны р1=0,1 МПа и t1=20ºС. Температура газов на выходе из турбины t4 . Степень повышения давления в компрессоре β. Определить основные параметры состояния газа в характерных точках идеального цикла, количества подводимый и отводимой в цикле теплоты q1 и q2, полезную работу цикла l, термический КПД ηt. Как изменится ηt, если выхлопные газы дополнительно охладить до температуры t5 = 350º в воздухоподогревателе, установленном между компрессором и камерой сгорания газотурбинной установки. Теплоемкость рабочего тела считать неизменной cр=1,1 кДж/(кг·ºС). Показатель адиабаты и газовую постоянную можно принять равными k = 1,4; R = 287 Дж/(кг·К). Численные значения t4 и β выбрать из табл. 7. Таблица 7 Последняя цифра шифра t4,°С Предпоследняя цифра шифра β 8 560 8 11

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Рис. 1. Цикл ГТУ: 1-2 – адиабатное сжатие воздуха в компрессоре; 2-3 – изобарный процесс в камере сгорания; 3-4 – адиабатное расширение рабочего тела в турбине; 4-1 – изобарный выхлоп
Точка 1. Р1= 0,1 МПа , Т1= 20+273=293 К (м3/кг)
Степень повышения давления в компрессоре β представляет собой отношение давлений в точках цикла 2 и 1,
Р2=βР1.=11*0,1=1,1 МПа
Процессы 2-3 и 4-1 изобарные, то есть Р2=Р3, Р4=Р1.
Чтобы определить недостающие основные параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла, можно воспользоваться уравнением Клапейрона pv=RT, а также известными соотношениями параметров состояния газа в адиабатных процессах:
;
Т2=293*11(1,4-1)/1,4=581,31 (К)
v2=0,841*(1/11)1/1,4=0,15(м3/кг)
.
Т4=273+560=833(К)
Т3=833*11(1,4-1)/1,4=1652,67(К)
v3=287*1652,67/1,1*106=0,43(м3/кг)
v4=287*833/0,1*106=2,391(м3/кг)
Подводимую и отводимую в цикле теплоту, полезную работу, термический КПД вычисляют по формулам:
;
q1=1,1*(1652,67-581,31)= 1178,5(кДж/кг.)
;
q1=1,1*(833-293)=594 (кДж/кг.)
Работа цикла:
;
l=1178,5-594 =584,5 (кДж/кг.)
Термический КПД цикла:
.
ηt=584,5/1178,5=0,496
Газотурбинная установка имеет регенеративный подогреватель, и теп- лота от выхлопных газов передается воздуху, поступающему в камеру сго- рания, то количество передаваемой таким образом теплоты выражается фор- мулой, Дж/кг:
,
Δq=1,1*(833-350)= 531,3 (кДж/кг.)

Термический КПД цикла :
.
ηtрег.=(1178,5-592)/(1178,5-531,3)=0,906

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу