Главная страница Случайная лекция Мы поможем в написании ваших работ! Порталы: БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика Мы поможем в написании ваших работ! |
Задача 2. Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздух) в характерных точках цикла
Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздух) в характерных точках цикла, подведённую и отведённую теплоту, работу и термический КПД цикла, если начальное давление Р1 = 0,1 МПа, начальная температура t1= 270С, степень повышения давления в компрессоре π =P2/P1 = 7 , температура газа перед турбиной t3 = 7250C. Определить теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G = 60 кг/с . Дать схему и цикл установки в Pv- и Ts–диаграммах. Ответить на вопрос: как влияет температура t3 на мощность ГТУ при выбранной степени повышения давления π? Решение: Схема ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении К – компрессор; Т – турбина; КС – камера сгорания; ТН- топливный насос; С- сопло
Изображение цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении в PV и TS– диаграммах.
1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре, 2-3 – изобарный подвод теплоты в камере сгорания, 3-4 – адиабатное расширение продуктов сгорания на лопатках газовой турбины, 4-1 – изобарный отвод теплоты от продуктов сгорания в атмосферу. 1. Определяем параметры в узловых точках цикла. Точка 1. Р1 = 0,1 МПа, Т1= 300К. Удельный объём определяем из уравнения состояния v1 = R·T1/ Р1 = 287·300/(0,1·106)= 0,86 м3/кг, где R = 287 Дж/(кг·К) – газовая постоянная для воздуха. Точка 2. P2 = Р1*6.5 = 0,1*6.5 = 0,65 МПа, Для определения удельного объёма воспользуемся соотношением для адиабатного процесса (процесс 1-2): Р1· ν1k = Р2· ν2k => ν2k = Р1· ν1k / Р2 ν2k = 0,1· 0,861,33 / 0,65 = 0,126 → ν2 = 0,210м3/кг, k = 1,33 - показатель адиабаты для воздуха. Для определения температуры воспользуемся уравнением состояния Р2·ν2 = R·T2, T2 = Р2· ν2 / R = 0,65·106·0,210 /287 = 475 К. Точка 3. Так как 2 – 3 – изобара, то Р3= Р2 = 0,65·106 Па. Температура Т3 = 725К. v3 = R·T3/ Р3 = 287·725/(0,65·106)= 0,32 м3/кг, Точка 4. Так как процесс 4-1 – изобарное сжатие, то Р4 = Р1 = 0,1 МПа. Для определения удельного объёма воспользуемся соотношением для адиабатного процесса (процесс 3-4): Р3· ν3k = Р4· ν4k => ν4k = Р3· ν3k / Р4, ν 41,33 = 0,65· 0,321,33 / 0,1 = 1.43 => ν4 = 1,31 м3/кг. Для определения температуры воспользуемся уравнением состояния Р4·ν4 = R·T4, T4 = Р4·ν4 / R = 0,1·106·1,31 /287 = 456 К. Результаты расчётов сведём в таблицу. Параметры в характерных точках цикла.
2. Определяем подведённую теплоту. q1 = q23 = Cр· (T3 – T2) = 1,01·103· (725 – 475) = 252.5 кДж/кг, где Ср=1,01 кДж/кг – изобарная теплоёмкость воздуха. 3. Определяем отведённую теплоту. q2 = q41 = Cр· (T1 – T4) = 1,01·103· (300 – 456) = - 157,5 кДж/кг . 4. Определяем работу цикла. l0 = q1 – q2 = 252.5 – 157.5 = 95 кДж/кг. 5. Термический КПД цикла: ηt = l0 /q1 = 95/252.5 = 0,38. 6. Теоретическая мощность ГТУ: NT = G*l0 = 25*95 = 2375 кВт.
Дата добавления: 2014-10-14; просмотров: 1236; Нарушение авторских прав Мы поможем в написании ваших работ! |