3 Действительный (необратимый) цикл гту

Рисунок 3.1 - Схема установки: 1 – компрессор; 2 – запальное устройство; 3 – электрогенератор; 4 – газовая турбина; 5 – камера сгорания.

Рисунок 3.2 - Графики цикла в p-υ и T-S – координатах: 1-2: изоэнтропное сжатие воздуха в компрессоре; 1-2д: действительный процесс сжатия воздуха в компрессоре; 2-3: изохорный подвод теплоты в камере сгорания; 3-4: изоэнтропное расширение рабочего тела в газовой турбине; 3-4д: действительный процесс расширения рабочего тела в газовой турбине; 4-1: изобарный отвод теплоты в окружающую среду;

Действительные удельные энтальпии в конце необратимых процессов сжатия и расширения определяются по формулам относительных КПД компрессора:

;

По вычисленным энтальпиям находим температуру в точках (2д) и (4д):

T_2д = 466,15 для β1

T_4д = 795,15

T_2д = 596,15 для β2

T_4д = 669,15

Температура, энтропия и энтальпия в точках (1), (2), (3), (4) найдены в предыдущей части.

Таблица 3.1

Величина	Расчетная формула	Размерность	β1	β2
Действительная удельная энтальпия		кДж/кг	468,8798	602,6959
Действительная удельная энтальпия		кДж/кг	816,6824	679,901
Энтропия в точке (2д)		кДж/кг ∙ K	0,146011	0,167811
Энтропия в точке (4д)		кДж/кг ∙ K	1,107911	0,921211
Внутренний КПД установки		—	0,219464	0,280747
Действительная мощность компрессора		кВт	11230,65	20151,72
Действительная мощность турбины		кВт	20907,84	30026,6
Действительная мощность ГТУ		кВт	9677,189	9874,876

4 Цикл гту с регенерацией

Рисунок 4.1 – Схема установки: 1 – компрессор; 2 – регенеративный подогреватель сжатого воздуха; 3 – запальное устройство; 4 – электрогенератор; 5 – газовая турбина; 6 – камера сгорания.

Рисунок 4.2 – График циклов в p-υ и T-S – координатах: 1-2,(1-2д) - теоретическое и действительное сжатие воздуха в компрессоре; 2-5,(2д-5д) - теоретический и действительный подвод теплоты в регенераторе; 5-3,(5д-3) - теоретический и действительный подвод теплоты в камере сгорания; 3-4,(3-4д) - теоретический и действительный процессы расширения рабочего тела в газовой турбине; 4-6,(4д-6д) - теоретический и действительный процессы охлаждения отработавших газов в регенераторе; 6-1,(6д-1) - теоретический и действительный отвод теплоты в цикле;

В случае предельной регенерации σ = 1, T_a = T_4д, T_в = T_2д, соответственно

h_a = h_4д; h_в = h_2д.

Таблица 4.1

Величина	Расчетная формула	Разм-ть	σ = 1
			β1	β2
Внутренний КПД установки с предельной регенерацией		—	0,46285	0,328871
Энтропия в точке (а)		кДж/кг ∙ K	0,709711	0,290011
Энтропия в точке (в)		кДж/кг ∙ K	0,544211	0,799011
Действительная мощность компрессора		кВт	11230,65	20151,72
Действительная мощность турбины		кВт	20907,84	30026,6
Действительная мощность ГТУ		кВт	9677,189	9874,876
Повышение экономичности от регенерации		%	110,9002	17,1415

В случае непредельной регенерации σ = 0.7, T_а < T_4д

Таблица 4.2

Величина	Расчетная формула	Размерность	σ = 0.7
			β1	β2
Энтальпия в точке (a)		кДж/кг	712,3416	656,7395
Внутренний КПД установки с предельной регенерацией		—	0,347302	0,312786
Энтальпия в точке (в)		кДж/кг	573,2206	625,8574
Энтропия в точке (а)		кДж/кг ∙ K	0,570011	0,254411
Энтропия в точке (в)		кДж/кг ∙ K	0,728211	0,835411
Действительная мощность компрессора		кВт	18186,7	21695,83
Действительная мощность турбины		кВт	27863,89	31570,7
Действительная мощность ГТУ		кВт	9677,189	9874,876
Повышение экономичности от регенерации		%	58,25026	11,41218

По вычисленным энтальпиям находим температуру в точках (а) и (в)

T_а = 699,15

T_в = 557,15

T_а = 647,15

T_в = 617,15