Результаты расчета цикла ГТУ.
Часть
Компрессор.
1) По Тнв* = 295 К определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
iнв = 295,10703 кДж/кг;
Удельная энтальпия потока воздуха, заторможенного на входе в компрессор, iвх* принимают равной iнв ;
2) По iвх* = 295,10703 кДж/кг находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
(Твх*) = 1,324085;
3) Полное давление воздуха Рвх* перед компрессором ГТУ находим из соотношения :
где вх – коэффициент потери давления во входном участке воздушного тракта компрессора, включая воздухозаборное устройство (примем вх = 1,015);
4) Полное давление воздуха за компрессором определяем по формуле:
5) Для изоэнтропического процесса сжатия воздуха в компрессоре справедливо уравнение:
Из которого находят: 
;
6) По значению 
= 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
i2к*из = 537,1548 кДж/кг
7) Удельную работу, потребляемую компрессором, рассчитывают по формуле:
8) Удельную энтальпию воздуха за компрессором из соотношения:
9) По 
= 579,86913 кДж/кг определяем:
Т2к* = 574,2585 К;
10) Мощность потребляемая компрессором :
Nк = 99,666 кВт;
Камера сгорания.
11) Полное давление перед газовой турбиной находят по формуле:
;
где вд – коэффициент потерь давления на участке газовоздушного тракта между компрессором и турбиной, включая камеру сгорания (т.к. есть регенератор, что приводит к увеличению гидравлических потерь, примем вх = 1,055);
12) Удельный расход топлива в камере сгорания находим по формуле
В. В. Уварова:
где:
13) Величину iв*(0) принимаем равной iнв = 295,10703 кДж/кг;
14) По Тг* = Т1т* =1200 К и по Т0* = 295 К определяем, соответственно:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
iг*(г) = 1304,5445 кДж/кг и iг*(0) = 297,6203 кДж/кг;
15) При наличии регенерации:
Газовая турбина.
16) Расход газа (продуктов сгорания) через проточную часть газовой турбины рассчитывают по формуле:
где:
m = 0,5762 (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, характеризующий ту долю охлаждающего воздуха, которая не возвращается в проточную часть турбины.
(из табл. 1.1 методических указаний) – удельный расход воздуха на охлаждение элементов турбины;
17) Полное давление газа за турбиной:
где: 
– коэффициент потерь давления на выходном участке газового тракта (принимаем 
);
18) Степень расширения газа в турбине:
19) Из уравнения обратимой адиабаты:
где: по Тг* = 1200К определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Находим:
20) По значению 
определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
i4т*из = 764,07835 кДж/кг;
21) Удельная работа, развиваемая газовой турбиной, рассчитывается по соотношению:
где: 
(из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, учитывающий влияние охлаждения на аэродинамику проточной части турбины;
22) Мощность, развиваемая газовой турбиной:
23) Полная удельная энтальпия газа за турбиной:
24) По 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Т4т* = 775,4352 К;
25) Полезная мощность на валу ГТУ:
26) Массовый расход топлива в ГТУ:
27) Удельный расход топлива, отнесенный к полезной мощности на валу ГТУ:
28) Эффективный КПД ГТУ:
29) Удельная полезная мощность:
Компрессор’.
1) По Тнв* = 295 0С определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
iнв = 295,10703 кДж/кг;
Удельная энтальпия потока воздуха, заторможенного на входе в компрессор, iвх* принимают равной iнв ;
2) По iвх* = 295,10703 кДж/кг находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
(Твх*) = 1,324085;
3) Полное давление воздуха Рвх* перед компрессором ГТУ находим из соотношения :
где вх – коэффициент потери давления во входном участке воздушного тракта компрессора, включая воздухозаборное устройство (примем вх = 1,015);
4) Полное давление воздуха за компрессором определяем по формуле:
5) Для изоэнтропического процесса сжатия воздуха в компрессоре справедливо уравнение:
Из которого находят: 
;
6) По значению = 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
i2к*из = 560,6341 кДж/кг
7) Удельную работу, потребляемую компрессором, рассчитывают по формуле:
8) Удельную энтальпию воздуха за компрессором из соотношения:
9) По = 
кДж/кг определяем:
Т2к* = 600,6179 К;
10) Мощность потребляемая компрессором :
Nк = 109,335 кВт;
Камера сгорания’.
11) Полное давление перед газовой турбиной находят по формуле:
;
где вд – коэффициент потерь давления на участке газовоздушного тракта между компрессором и турбиной, включая камеру сгорания (т.к. есть регенератор, что приводит к увеличению гидравлических потерь, примем вх = 1,055);
12) Удельный расход топлива в камере сгорания находим по формуле
В. В. Уварова:
где:
13) Величину iв*(0) принимаем равной iнв = 295,10703 кДж/кг;
14) По Тг* = Т1т* =1200 К и по Т0* = 295 К определяем, соответственно:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
iг*(г) = 1304,5445 кДж/кг и iг*(0) = 297,6203 кДж/кг;
15) При наличии регенерации:
Газовая турбина’.
16) Расход газа (продуктов сгорания) через проточную часть газовой турбины рассчитывают по формуле:
где:
m = 0,5762 (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, характеризующий ту долю охлаждающего воздуха, которая не возвращается в проточную часть турбины.
(из табл. 1.1 методических указаний) – удельный расход воздуха на охлаждение элементов турбины;
17) Полное давление газа за турбиной:
где: – коэффициент потерь давления на выходном участке газового тракта (принимаем );
18) Степень расширения газа в турбине:
19) Из уравнения обратимой адиабаты:
где: по Тг* = 1200К определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Находим:
20) По значению 
определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
i4т*из = 741,5492 кДж/кг;
21) Удельная работа, развиваемая газовой турбиной, рассчитывается по соотношению:
где: (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, учитывающий влияние охлаждения на аэродинамику проточной части турбины;
22) Мощность, развиваемая газовой турбиной:
23) Полная удельная энтальпия газа за турбиной:
24) По 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Т4т* = 756,9344 К;
25) Полезная мощность на валу ГТУ:
26) Массовый расход топлива в ГТУ:
27) Удельный расход топлива, отнесенный к полезной мощности на валу ГТУ:
28) Эффективный КПД ГТУ:
29) Удельная полезная мощность:
Компрессор’’.
1) По Тнв* = 295 0С определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
iнв = 295,10703 кДж/кг;
Удельная энтальпия потока воздуха, заторможенного на входе в компрессор, iвх* принимают равной iнв ;
2) По iвх* = 295,10703 кДж/кг находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
(Твх*) = 1,324085;
3) Полное давление воздуха Рвх* перед компрессором ГТУ находим из соотношения :
где вх – коэффициент потери давления во входном участке воздушного тракта компрессора, включая воздухозаборное устройство (примем вх = 1,015);
4) Полное давление воздуха за компрессором определяем по формуле:
5) Для изоэнтропического процесса сжатия воздуха в компрессоре справедливо уравнение:
Из которого находят: 
;
6) По значению = 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухого воздуха)
i2к*из = 577,5577 кДж/кг
7) Удельную работу, потребляемую компрессором, рассчитывают по формуле:
8) Удельную энтальпию воздуха за компрессором из соотношения:
9) По = 
кДж/кг определяем:
Т2к* = 619,5268 К;
10) Мощность потребляемая компрессором :
Nк = 116,303 кВт;
Камера сгорания’’.
11) Полное давление перед газовой турбиной находят по формуле:
;
где вд – коэффициент потерь давления на участке газовоздушного тракта между компрессором и турбиной, включая камеру сгорания (т.к. есть регенератор, что приводит к увеличению гидравлических потерь, примем вх = 1,055);
12) Удельный расход топлива в камере сгорания находим по формуле
В. В. Уварова:
где:
13) Величину iв*(0) принимаем равной iнв = 295,10703 кДж/кг;
14) По Тг* = Т1т* =1200 К и по Т0* = 295 К определяем, соответственно:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
iг*(г) = 1304,5445 кДж/кг и iг*(0) = 297,6203 кДж/кг;
15) При наличии регенерации:
Газовая турбина’’.
16) Расход газа (продуктов сгорания) через проточную часть газовой турбины рассчитывают по формуле:
где:
m = 0,5762 (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, характеризующий ту долю охлаждающего воздуха, которая не возвращается в проточную часть турбины.
(из табл. 1.1 методических указаний) – удельный расход воздуха на охлаждение элементов турбины;
17) Полное давление газа за турбиной:
где: – коэффициент потерь давления на выходном участке газового тракта (принимаем );
18) Степень расширения газа в турбине:
19) Из уравнения обратимой адиабаты:
где: по Тг* = 1200К определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Находим:
20) По значению 
определяем:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
i4т*из = 707,6361 кДж/кг;
21) Удельная работа, развиваемая газовой турбиной, рассчитывается по соотношению:
где: (из табл. 1.1 методических указаний) – коэффициент, учитывающий влияние охлаждения на аэродинамику проточной части турбины;
22) Мощность, развиваемая газовой турбиной:
23) Полная удельная энтальпия газа за турбиной:
24) По 
находим:
(из таблиц термодинамических (Т) функций для сухих продуктов сгорания)
Т4т* = 728,9365 К;
25) Полезная мощность на валу ГТУ:
26) Массовый расход топлива в ГТУ:
27) Удельный расход топлива, отнесенный к полезной мощности на валу ГТУ:
28) Эффективный КПД ГТУ:
29) Удельная полезная мощность:
Результаты расчета цикла ГТУ.
| № | Наименование величины | Обозначение | Размерность | Степень повышения давления к | ||
| Удельная полезная мощность |
|
|
| 173,99 | ||
| Эффективный КПД ГТУ |
| 0,36 | 0,34 | 0,29 | ||
| Полезная мощность на валу ГТУ |
| кВт | 70,3 | 67,8 | 60,9 |
Часть