Расчет теоретического и действительного циклов ГТУ
Схема газотурбинной установки и расчетный цикл. Рабочее тело ГТУ. Расчет характерных точек теоретического цикла. Работа компрессора. Термический коэффициент полезного действия турбины. Внутренний КПД действительного цикла ГТУ. Построение диаграммы циклов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.10.2019 |
| Размер файла | 165,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет теоретического и действительного циклов ГТУ
1.Схема ГТУ и расчетный цикл
Выполняется расчет простого цикла ГТУ для условной двухвальной установки. Схема установки и теоретический цикл в координатах «давление p - удельный объем v» представлены на рис. 1.
Рис. 1. Схема ГТУ и ее идеальный цикл:
К - компрессор; КС - камера сгорания; ТВД - турбина высокого давления;
ТНД - турбина низкого давления; Н - нагнетатель;
1-2 - адиабатное сжатие воздуха в компрессоре;
2-3 - изобарный подвод теплоты (р=const);
3-4 - адиабатное расширение рабочего тела в газовой турбине;
4-1 - изобарный отвод теплоты.
Исходные данные:
– параметры окружающей среды p0 = 0,1 МПа; Т0 = 293 К;
– степень повышения давления в компрессоре рК;
– степень повышения температуры в КС И;
– изоэнтропический (адиабатический) КПД компрессора зК; - внутренний КПД турбины зТ.
2.Рабочее тело ГТУ
При расчете теоретического цикла (цикл Брайтона), состоящего из двух изобар и двух адиабат, полагаем, что рабочим телом на протяжении всего процесса является воздух, для которого:
– показатель адиабатного процесса k = 1,4;
– газовая постоянная R = 287,4 Дж/(кг.К);
– теплоемкость в изобарном процессе
При расчете действительного цикла полагаем, что в компрессоре сжимается воздух (термодинамические параметры указаны выше), а в газовой турбине расширяется смесь продуктов сгорания органического топлива и воздуха, для которой:
– показатель адиабатного процесса kг = 1,37;
– газовая постоянная Rг = 285 Дж/(кг.К);
– теплоемкость в изобарном процессе
При расчете циклов пренебрегаем влиянием температуры на термодинамические параметры рабочего тела.
Таблица 1 - Исходные данные
|
Последние цифры номера |
рК |
И |
зК |
зТ |
|
|
49 |
13 |
2 |
0,88 |
0,88 |
3. Расчет характерных точек теоретического цикла
В характерных точках цикла необходимо рассчитать значения давления р, температуры Т и удельного объема v.
Точка 1.
Процесс сжатия:
Точка 2
Точка 3
Подвод тепла при р = const (процесс сгорания):
Точка 4
Процесс расширения:
Параметры теоретического цикла.
Работа компрессора (работа, потраченная на сжатие):
Количество подведенного тепла:
Работа турбины (работа, полученная в результате расширения):
Количество отведенного тепла:
Полезная работа ГТУ (удельная):
Термический КПД цикла:
Расчет характерных точек действительного цикла.
Точка 1
Процесс сжатия:
Точка 2
Точка 3
Подвод тепла при р = const (процесс сгорания):
уКС = 0,95-0,98 - коэффициент, учитывающий сопротивление камеры сгорания.
Точка 4
Процесс расширения:
Параметры действительного цикла.
Работа компрессора
Количество подведенного тепла
Работа турбины
Полезная работа ГТУ
Внутренний КПД ГТУ (КПД действительного цикла)
Эффективный КПД ГТУ
зМ = 0,98 - механический КПД ГТУ.
4.Построение Диаграммы циклов в координатах p-v
газотурбинный установка цикл
Диаграммы теоретического и действительного циклов строятся в одной системе координат (рис 1.
Рис 1. Построение цикла ГТУ в p-v - диаграмме.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение параметров характерных точек цикла. Расчет давления, температуры и удельного объёма. Полезная работа за цикл. Вычисление параметров дополнительных точек для цикла, осуществляемого при заданных постоянных. Построение графика по точкам.
контрольная работа [244,4 K], добавлен 30.03.2015Нахождение параметров для основных точек цикла газотурбинной установки, который состоит из четырех процессов, определяемых по показателю политропы. Определение работы газа за цикл и среднециклового давления. Построение в масштабе цикла в координатах.
контрольная работа [27,4 K], добавлен 12.09.2010Способы повышения тепловой эффективности паросиловых установок. Основные характеристики паротурбинной установки. Построение диаграммы тепловых и эксергетических потоков в установке. Расчёт параметров точек идеального и действительного циклов ПТУ.
контрольная работа [52,0 K], добавлен 17.06.2011Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания и его характеристика. Определение изменения в процессах цикла внутренней энергии и энтропии, подведенной и отведенной теплоты, полезной работы. Расчет термического коэффициента полезного действия цикла.
курсовая работа [209,1 K], добавлен 01.10.2012Схема и принцип действия газотурбинной установки. Выбор оптимальной степени повышения давления в компрессоре теплового двигателя из условия обеспечения максимального КПД. Расчет тепловой схемы ГТУ с регенерацией. Расчёт параметров турбины и компрессора.
курсовая работа [478,8 K], добавлен 14.02.2013Определение основных параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла. Вычисление удельной работы расширения и сжатия, количества подведенной и отведенной теплоты. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах цикла.
курсовая работа [134,6 K], добавлен 20.10.2014Газовые смеси, теплоемкость. Расчет средней молярной и удельной теплоемкости. Основные циклы двигателей внутреннего сгорания. Термический коэффициент полезного действия цикла дизеля. Водяной пар, паросиловые установки. Общее понятие о цикле Ренкина.
курсовая работа [396,8 K], добавлен 01.11.2012Расчет тепловой схемы, коэффициента полезного действия, технико-экономических показателей газотурбинной установки. Определение зависимостей внутреннего КПД цикла от степени повышения давления при разных значениях начальных температур воздуха и газа.
курсовая работа [776,2 K], добавлен 11.06.2014История открытия цикла Карно, его физическое описание. Особенности прямого и обратного цикла Карно. Экспериментальное определение коэффициента полезного действия лабораторной установки, демонстрирующей цикл Карно. Примеры применения цикла Карно.
реферат [85,8 K], добавлен 14.05.2014Состав продуктов сгорания топливного газа. Расчет осевого компрессора и газовой турбины, цикла, мощности и количества рабочего тела. Определение диаметров рабочих лопаток, числа ступеней. Технические характеристики агрегатов ГТНР-16 и ГПА "Надежда".
курсовая работа [3,1 M], добавлен 16.04.2014Конструкция теплообменника ГДТ замкнутого цикла. Определение потери давления теплоносителя при прохождении его через аппарат. Тепловой, гидравлический расчет противоточного рекуперативного теплообменника газотурбинной наземной установки замкнутого цикла.
курсовая работа [585,3 K], добавлен 14.11.2012Порядок определения термического коэффициента полезного действия циклов, исследуемой установки брутто. Вычисление удельного расхода тепла, коэффициента практического использования. Относительное увеличение КПД от применения промперегрева и регенерации.
контрольная работа [1021,7 K], добавлен 12.09.2010Мощность, передаваемая на вращение воздушного винта. Основные параметры двигателя. Термодинамический расчёт площадей и диаметров проходных сечений, длины лопаток компрессора, турбины, осевых размеров элементов двигателя. Построение действительного цикла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 05.02.2015Проектирование контактной газотурбинной установки. Схема, цикл, и конструкция КГТУ. Расчёт проточной части турбины. Выбор основных параметров установки, распределение теплоперепадов по ступеням. Определение размеров диффузора, потерь энергии и КПД.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 02.08.2015Устройство и принцип работы теплового газотурбинного двигателя, его схема, основные показатели во всех основных точках цикла. Способ превращения теплоты в работу. Определение термического коэффициента полезного действия через характеристики цикла.
курсовая работа [232,8 K], добавлен 17.01.2011Содержание и основные этапы теоретического цикла Карно, Ренкина. с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэлектрической установки. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [2,8 M], добавлен 08.02.2014Расчет тепловой схемы, коэффициента полезного действия, технико-экономических показателей ГТН–16. Определение расчётных зависимостей внутреннего КПД цикла от степени повышения давления при различных значениях начальных температур воздуха и газа.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 07.02.2016- Расчет параметров теплоэнергетической установки с промежуточным перегревом пара и регенерацией тепла
Параметры рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла. Определение КПД идеального цикла Ренкина. Энергетические параметры для всех процессов, составляющих реальный цикл. Уравнение эксергетического баланса. Цикл с регенеративным отводом.
курсовая работа [733,4 K], добавлен 04.11.2013 Газовый цикл и его четыре процесса, определяемые по показателю политропы. Параметры для основных точек цикла, расчет промежуточных точек. Расчет постоянной теплоемкости газа. Процесс политропный, изохорный, адиабатный, изохорный. Молярная масса газа.
контрольная работа [170,3 K], добавлен 13.09.2010Принципиальная схема простейшей газотурбинной установки, назначение и принцип действия; термодинамические диаграммы. Определение параметров сжатого воздуха в компрессоре; расчет камеры сгорания. Расширение дымовых газов в турбине; энергетический баланс.
курсовая работа [356,9 K], добавлен 01.03.2013
