- •1. Исторический обзор развития паровых турбин. Турбины Герона, Лаваля, Парсонса, и их конструктивные особенности.
- •31. Схема газотурбинной установки и ее реальный цикл. Внутренний кпд гту. Коэф. Избытка воздуха.
- •2. Принципиальная схема теплоэнергетической установки и ее" цикл в t-s (Ренкина) Абсолютный кпд идеальной установки с учетом и без учета роботы насоса.
- •33.Достоинства и недостатки паротурбинных и газотурбинных установок.
- •4. Влияние параметров пара на абсолютный кпд пту. Понятие эквивалентной температуры при замене цикла Ренкина циклом Карно. Промежуточный перегрев пара.
- •34. Турбина с длинными лопатками. Закрутка лопаток. Закон закрутки с постоянством циркуляции (вывод формулы).
- •5. Принципиальные схемы турбин для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии.
- •35.Турбинные решетки осевых турбин,их геометрические параметры(сопловые,рабочие)
- •6. Формулы расчета характеристик решеток
- •36.Многоступенчатая турбина активного типа и процесс расширения в ней в h-s диаграмме . Коэффициент возврата теплоты.
- •7. Многоступенчатая турбина реактивного типа и процесс расширения в ней в h-s диаграмме. Расчет диаметров последней и первой ступеней.
- •37.Особенности пуска, остановка и эксплуатация турбин.
- •8.Схема установки с турбиной конденсационной и с турбиной с противодавлением
- •38.Геометрические характеристики решеток сопловых и рабочих(….)Графики зависимости эффективного угла выхода от относительного шага и угла установки профиля.
- •9. Формулы расчета площади выхода потока из решетки и площади минимального сечения для сверхзвуковых сопловых решеток.
- •39.Турбины с отопительным отбором пара нерегулируемого давления.
- •10. Турбинная ступень. Степень реактивности. Процесс расширения пара в решетках ступени в h, s - диаграмме (h0, h0c, h0p, w12/2).
- •40.Треугольники скоростей (совмещенные) турбинной ступени.
- •11. Профили лопаток ступени, входной и выходной треугольники скоростей. Силы, действующие на рабочую лопатку(окружная, осевая)
- •41. Характеристики плоских решеток.
- •42. Переменные режимы работы турбины. Треугольники скоростей при расчетном и уменьшенном теплоперепаде.
- •13. Формула Флюгеля-Стадола определение давления пара в местах дополнительного его отбора из турбины
- •43. Способы регулирования расхода пара через турбину
- •14. Принципиальная схема регулятора расхода пара через турбину для обеспечения постоянства ее оборотов. Устройство автомата для машины от чрезмерного повышения
- •44. Относительный лопаточный кпд ηол. Его расчет для активной ступени, график потерь в турбине от u/cф.
- •15. Относительный лопаточный кпд ηол. Его расчет для реактивной ступени, график потерь в турбине в зависимости от u/cф.
- •45. Определение основных размеров ступени турбины.
- •16. Течение влажного пара в турбинных решетках. Возможные траектории влаги. Треугольники скоростей пара и капель. Оценочная формула потерь от влажности.Потери от влажности пара.
- •46.Критерии для анализа переменного режима работы турбины. График зависимости расхода g пара через турбинную решетку от давления р1 за ней при заданном р0 перед ней.
- •17. Основные элементы конденсационного устройства паротурбинной установки. Цель отсасывания воздушно- паровой смеси из конденсатора.
- •47. Тепловые схемы аэс. Процесс расширения в турбине насыщенного пара (сепарация, пароперегрев).
- •18.Тепловой расчет конденсатора…
- •48. Особенности влажнопаровых турбин аэс. Мероприятия по повышению их надежности.
- •19.Профилирование сопловых и рабочих лопаток турбин.Порядок построения решетки. Построение кромок и узкого сечения сопловой решетки
- •Построение профиля сопловой решетки
- •49.Бикбулатов его заменит, не переживай))
- •50)Расчет угла отклонения потока пара в косом срезе (формула Бэра)
- •51. Выбор степени реактивности, отношения скоростей и размеров ступени
- •22. Пром. Перегрев пара и его влияние на абсолютный кпд идеального цикла
- •52.Теплоносители и рабочая среда применительно к тепловым и атомным электростанциям.
- •23. Типы турбинных решеток и их аэродинамические характеристики (таблица
- •53.Тепловые схемы конденсационных аэс.
- •54.Влияние регенеративного подогрева конденсата и питательной воды на тепловую экономичность установки.
- •25. Определение основных размеров ступени турбины (d или h0, f, или )
- •55.Диаграмма режимов турбины с одним регулируемым отбором.
- •26. . Формула Флюгеля-Стадола определение давления пара в местах дополнительного его отбора из турбины
- •56. Переменные режимы работы турбины. Треугольники скоростей при расчетном и уменьшенном теплоперепаде.
- •27. Его тоже поменяют, все в порядке))
- •57.Теплоносители и рабочая среда применительно к тепловым и атомным электростанциям.
- •28. Тепловые схемы конденсационных атомных электростанций
- •58. Турбинная ступень. Степень реактивности. Процесс расширения пара в решетках ступени в h-s диаграмме.
- •29. Профили лопаток ступени, входной и выходной треугольники скоростей. Силы, действующие на рабочую лопатку(окружная, осевая)
- •59. Особенности влажнопаровых турбин аэс. Мероприятия по повышению их надежности.
- •30. Относительный лопаточный кпд ηол. Его расчет для реактивной ступени, график потерь в турбине в зависимости от u/cф.
- •60.Тепловые схемы конденсационных аэс.
2. Принципиальная схема теплоэнергетической установки и ее" цикл в t-s (Ренкина) Абсолютный кпд идеальной установки с учетом и без учета роботы насоса.
Простейшая теплосиловая установка состоит из питательного насоса 1, котла 2, пароперегревателя 5, паровой турбины 4, конденсатора 5 и электрического генератора 6. Рабочим телом является водяной пар.
Если эту установку выполнить без пароперегревателя, в турбину будет поступать насыщенный пар.
Применяется цикл с полной конденсацией отработавшего пара в конденсаторе, называемый циклом Ренкина. Принципиальная схема установки, работающей по циклу Ренкина. Идеальный цикл Ренкина для теплосиловой установки, работающей на перегретом паре, изображен в Т, s-диаграмме. На этой диаграмме показаны: а'а — процесс адиабатного сжатия воды в питательном насосе; ab — процесс нагрева воды в котле до температуры кипения; bс — испарение воды в котле; сд — перегрев пара в перегревателе; de — изоэитропийнос расширение пара в турбине; еа' — конденсация отработавшего пара в конденсаторе.
Процессы нагрева, испарения и перегрева воды в котле происходят при постоянном давлении. Следовательно, все количество теплоты q1, переданное
1 кг воды и пара, целиком идет на повышение энтальпии рабочего тела от энтальпии питательной воды hп.в до энтальпии свежего пара h0 и равно их
разности: q1 = h0 – hп.в
Это количество теплоты в Т, s-диаграмме изображается площадью фигуры 1abcd21.
Из турбины пар поступает в конденсатор, где при постоянном давлении конденсируется и отдает теплоту q2 охлаждающей воде. Эту теплоту можно определить как разность энтальпии отработавшего пара при изоэнтропийном расширении его в турбине hкt и конденсата h'к (в идеальном цикле Ренкина): q2 = hкt – h'к
Полезная теоретическая работа, осуществляемая 1 кг пара, равна разности между подведенной и отведенной теплотой:
Разность энтальпий h0 - hкt представляет собой работу, производимую I кг пара в идеальной турбине.
Разность энтальпии hn.в - h'к есть работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воды в питательном насосе. Полезная теоретическая работа, совершаемая 1 кг пара, эквивалентна площади заштрихованной фигуры в Т, s - диаграмме. Отношение этой работы к подведенной теплоте называется абсолютным, или термическим, КПД идеальной установки:
Вычитая и прибавляя в знаменателе этого выражения величину h'к , получаем
Если экономичность турбинной установки рассматривать без учета
работы питательного насоса, то абсолютный КПД идеального цикла
где величину H0 = h0 – hкt принято называть располагаемым теплоперепадом турбины
32. Понятие адиабатического (внутреннего) КПД компрессора ηК, внутреннего КПД турбины ηi, степени повышения температуры в цикле ГТУ τ, теплового КПД камеры сгорания ηтк.с. для газотурбинной установки
Работа изоэнтропного сжатия 1 кг газа в компрессоре: Работа сжатия воздуха в компрессоре в действительном цикле: . Внутренний КПД компрессора:
Работа изоэнтропного расширения 1 кг газа в турбине: . Расширение газа в турбине в действительном цикле: . Относительный внутренний КПД турбины:
qк.с. – действительное количество теплоты, затрачиваемой в камере сгорания на нагрев 1 кг воздуха от температуры Т2 до Т3: qк.с.=ср(Т3-Т2)(1/ηтк.с.), сР – средняя теплоемкость в процессе подведения теплоты в камере сгорания, - тепловой КПД камеры сгорания, QН.С. – потери теплоты от неполноты сгорания топлива (химический и физический недожоги), QОХЛ – потери за счет отдачи теплоты в окружающее пространство нагретыми поверхностями камеры и примыкающих к ней трубопроводов, В – расход сжигаемого топлива, кг/с, КТ – теплота сгорания топлива, кДж/кг. ηтк.с=0,97-0,99.
τ=Т3/Т1 – степень повышения температуры в цикле – это отношение начальной температуры рабочего тела к температуре наружного воздуха.
Внутренние потери в ГТУ оцениваются в целом с помощью внутреннего КПД установки: , где li – внутренняя полезная работа ГТУ, кДж/кг,
БИЛЕТ 3
3. Процесс расширения пара в турбине в h-s диаграмма. Понятия располагаемого теплоперепада Н0 и формулы для его расчета при расширении в область влажного пара и при расширении в область перегретого пара.
H0 = h0 – hкt принято называть располагаемым теплоперепадом турбины.
Значения располагаемого теплоперепада H0
удобно определять при помощи h, s - диаграммы. Для этого на ней находят начальную энтальпию h0, соответствующую точке пересечения d заданных начальных параметров пара перед турбиной p0 и t0. Из этой точки проводят вертикальную линию изоэнтропийного расширения пара в турбине до заданного конечного давления рк. Длина полученного отрезка Н0 = h0 – hкt определяет теоретическую работу, совершаемую 1 кг пара в турбине, и является располагаемым теплоперепадом турбины. Значение H0 можно определить также расчетным путем. При этом, если расширение заканчивается в области перегретого пара, используется уравнение идеального газа:где к = 1,3 — показатель изоэнтропы для перегретого пара; р0, рк - начальное и конечное давления пара; 0 - начальный удельный объем пара.
в обл влажного пара
В действительности процесс расширения пара в турбине имеет значительную степень необратимости, так как течение его в проточной части сопровождается заметными потерями работы. Поэтому линия процесса расширения отклоняется от изоэнтропы на диаграммах Т, s в сторону увеличения энтропии. В результате увеличения энтропии отработавшего пара при неизменном давлении энтальпия его повышается, разность начальной и конечной энтальпий, представляющая собой действительную работу, производимую 1 кг пара в турбине, соответственно уменьшается и становится равной: Lт = h0 – hк = Hi
Действительную работу, которую совершает 1 кг пара внутри турбины, принято называть использованным теплоперепадом Hi турбины.
Отношение использованного теплоперепада Hi к располагаемому H0 называется относительным внутренним КПД турбины: