3.2.2 Методика и расчет дроссельных характеристик гту

Дроссельные характеристики – это зависимости основных параметров ГТУ (эффективной мощности, эффективного КПД, удельного расхода топлива и т.д.) от регулирующих факторов, при неизменных внешних условиях. Основным регулирующим фактором в ГТУ обычно является подача топлива в камеру сгорания. Для одновальной ГТУ при программе регулирования , дроссельные характеристики могут быть построены в зависимости от расхода топлива G_т или от температуры газа перед турбиной , которая однозначно связана с величиной Gт.

Расчет дроссельных характеристик проводится при Тн=288К, Рн=0,1013МПа в программе «PG6111FA.хls», с учетом следующих особенностей:

1. На характеристике компрессора PG6111FA при и различных положениях ВНА (см. рис. 3.7, 3.8) с помощью программы расчета PG6111FA, разработанной в MS Excel, подбираются значения , и , при которых обеспечивается условие T_т=Т_тРасч=832,12=const.

2. Дальнейший расчет для каждой точки проводится по методике термодинамического расчета методом последовательных приближений, при этом в качестве первого приближения значения и принимаются равными и (из термодинамического расчета), а

. (3.48)

3. Температура газа перед турбиной определяется по пропускной способности турбины:

,К (3.49)

4. Величина определяется методом последовательных приближений из условия получения:

. (3.50)

При этом если , то уменьшают.

Расчет дроссельных характеристик произведен в программе Excel. Результаты расчета приведены в таблице 3.10 и на рисунках 3.18-3.21

Таблица 3.10 – Дроссельные характеристики PG6111FA при

, град	-35	-25	-15	-6
П'*к отн	0,676	0,794	0,91	1
Nе, МВт	37,063	48,572	59,638	69,347
Nе уд, кВт/кг/с	264,55	300,97	325,75	348,48
Cе, кг.топл/кВтч	0,252	0,234	0,222	0,214
	0,29	0,31	0,33	0,34
T*т, К	830,68	835,52	829,94	832,12
T*г, К	1439,437	1496,424	1527,396	1561,15

_{Рисунок 3.18 – Зависимость мощности ГТУ} от при

Эффективная мощность ГТУ увеличивается с ростом .Так как увеличивается и значение полезной работы, совершаемой турбиной именно за счет роста , а значит, и и в целом.

Рисунок 3.19 – Зависимость удельного расхода топлива от при

С повышением удельный расход топлива падает, т.к. рост мощности идет интенсивнее, чем непосредственное увеличение расхода топлива.

_{Рисунок 3.20 – Зависимость эффективного КПД ГТУ} от при

Эффективный КПД растет с повышением , всвязи с более интенсивным ростом от повышения по сравнению с ростом затраченной работы.

_{Рисунок 3.21 – Зависимость температуры газов} перед и за турбиной от при

Увеличение расхода воздуха и расхода топлива приводит к увеличению температуры газов перед турбиной. Температура за турбиной постоянна, т.к. была выбрана программа регулирования .

Построив дроссельные характеристики, строим зависимости изменения параметров компрессора и G_В, в зависимости от положения ВНА (см. рис. 3.22, 3.23). Значения и G_В для построения зависимостей берутся с характеристики компрессора PG6111FA (см. рис.3.8).

Таблица 3.11 – Значение для построения зависимостей и

, град	-35	-25	-15	-6
	0,676	0,794	0,91	1
	10,5456	12,3864	14,20	15,60
	140,096	161,39	183,08	199

Рисунок 3.22 – Зависимость компрессора PG6111FA от угла прикрытия ВНА

Рисунок 3.23 – Зависимость G_В компрессора PG6111FA от угла прикрытия ВНА

Из расчета дроссельных характеристик видно, что при увеличении мощность на выходном валу Ne увеличивается, так как увеличивается мощность турбины и мощность, потребляемая компрессором.

Удельная мощность N_УД растет с увеличением , так как мощность на выходном валу увеличивается, а расход воздуха уменьшается.