Исходные данные:
а) Общая степень повышения давления в компрессоре – 22,5
б) Относительные внутренние кпд турбины и компрессора - и .
в) Начальное давление – атмосферное P1 =1,2 бар
г) Начальная температура t1 =-8 °C = 265 К
д) Температура газа на входе в газовую турбину t3 =1077 °C =1350 К
Решение
Расчет ГТУ с двухступенчатым расширением
Степень повышения давления в компрессоре равна:
Определяем температуру воздуха за компрессором.
Находим среднюю теплоемкость воздуха в компрессоре
cpвх=cp(T1)=1,005 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T2)= 1,075 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,040 кДж/(кг*К)
Находим работу сжатия в компрессоре
Hk= cpср*( T2- T1)= 1,040 *( 697- 265)=449,6 кДж/кг
Находим среднюю теплоемкость воздуха в камере сгорания
cpвх=cp(T2)= 1,075 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T3)= 1,197 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,136 кДж/(кг*К)
Находим количество теплоты подведенное в камере сгорания
Qкс= cpср*( T3- T2)= 1,136*(1350-697)=741,2 кДж/кг
Степень расширения (повышения давления) в 1 турбине равна:
Температура газа на выходе из турбины
Находим среднюю теплоемкость воздуха в компрессоре
cpвх=cp(T3)= 1,196 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T4)= 1,126 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,161 кДж/(кг*К)
Находим работу расширения в 1 турбине
HТ1= cpср*( T3- T4)= 1,161 *(1350-924)=494,4 кДж/кг
Общая работа сжатия в двух компрессорах
HТ=2* HТ1=2* 494,4=988,8 кДж/кг
Находим среднюю теплоемкость воздуха при подводе дополнительной теплоты
cpвх=cp(T4)= 1,126 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T3)= 1,196 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,161 кДж/(кг*К)
Находим количество теплоты подведенное в камере сгорания
Qдп= cpср*( T3- T4)= 1,161*(1350-924)=494,4 кДж/кг
Полезная работа ГТУ
КПД ГТУ:
Расчет ГТУ с одноступенчатым расширением
Степень повышения давления в компрессоре равна:
Определяем температуру воздуха за компрессором.
Находим среднюю теплоемкость воздуха в компрессоре
cpвх=cp(T1)=1,005 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T2)= 1,075 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,040 кДж/(кг*К)
Находим работу сжатия в компрессоре
Hk= cpср*( T2- T1)= 1,040 *( 697- 265)=449,6 кДж/кг
Находим среднюю теплоемкость воздуха в камере сгорания
cpвх=cp(T2)= 1,075 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T3)= 1,197 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,136 кДж/(кг*К)
Находим количество теплоты подведенное в камере сгорания
Qкс= cpср*( T3- T2)= 1,136*(1350-697)=741,2 кДж/кг
Температура газа на выходе из турбины
Находим среднюю теплоемкость воздуха в компрессоре
cpвх=cp(T3)= 1,196 кДж/(кг*К)
cpвых=cp(T4)= 1,064 кДж/(кг*К)
cpср= 0,5*(cpвх + cpвых) =1,130 кДж/(кг*К)
Находим работу расширения в турбине
Hk= cpср*( T3- T4)= 1,130 *(1350-647,6)=793,7 кДж/кг
Полезная работа ГТУ
КПД ГТУ:
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
