Пример расчета тепловой схемы двухвальной гту с регенерацией теплоты уходящих газов, оснащенной рса ст, на режим
;
;
№ п/п |
Величина |
Обозна-чения |
Расчетная формула |
Размер-ность |
Режимы |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
1 |
Степень расширения продуктов сгорания в турбинах |
|
Задаем |
- |
6,7 |
6,37 |
6,2 |
6 |
5,8 |
5,6 |
2 |
Степень повышения давления в компрессоре |
|
|
- |
7,36 |
7,00 |
6,81 |
6,59 |
6,37 |
6,15 |
2 |
Температура продуктов сгорания перед турбиной |
|
|
К |
1186,4 |
1173,3 |
1166,3 |
1157,9 |
1149,2 |
1140,4 |
3 |
Относительная температура газа перед турбиной |
|
|
- |
1,011 |
1,000 |
0,994 |
0,987 |
0,980 |
0,972 |
4 |
Относительный расход воздуха через компрессор |
|
|
- |
1,047 |
1,000 |
0,976 |
0,947 |
0,918 |
0,888 |
5 |
Относительная удельная эффективная работа ГТУ |
|
|
- |
0,95 |
1,00 |
1,03 |
1,06 |
1,09 |
1,13 |
6 |
Удельная работа расширения свободной силовой турбины |
|
|
кДж/кг |
175,7 |
184,0 |
188,6 |
194,4 |
200,5 |
207,1 |
Окончание табл. 4.6
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
7 |
Удельная работа расширения турбин ГТУ |
|
|
кДж/кг |
462,7 |
448,0 |
440,2 |
430,8 |
421,1 |
411,2 |
8 |
Удельная работа расширения первой турбины |
|
|
кДж/кг |
287,0 |
264,0 |
251,6 |
236,4 |
220,6 |
204,1 |
9 |
Удельная работа сжатия воздуха в компрессоре |
|
|
кДж/кг |
271,4 |
249,7 |
237,9 |
223,6 |
208,6 |
193,0 |
10 |
Температура воздуха на входе в компрессор |
|
|
К |
303,6 |
288,8 |
280,3 |
269,3 |
257,3 |
244,0 |
11 |
Температура воздуха за компрессором |
|
|
К |
572,3 |
536,0 |
515,8 |
490,7 |
463,9 |
435,1 |
12 |
Температура воздуха за регенератором |
|
|
К |
721,5 |
711,8 |
705,7 |
698,6 |
691,1 |
683,1 |
13 |
Количество теплоты, подведенное к воздуху в регенераторе |
|
|
кДж/кг |
719,7 |
710,0 |
703,9 |
696,9 |
689,4 |
681,3 |
10 |
Количество теплоты, подведенное к продуктам сгорания в КС |
|
|
кДж/кг |
539,7 |
535,4 |
534,1 |
532,2 |
530,5 |
529,1 |
11 |
Эффективный КПД ГТУ |
|
|
- |
0,317 |
0,334 |
0,344 |
0,355 |
0,368 |
0,381 |
12 |
Относительный эффективный КПД ГТУ |
|
|
- |
0,95 |
1,00 |
1,03 |
1,06 |
1,10 |
1,14 |
Рис. 4.6. Климатические характеристики двухвальной ГТУ
с регенерацией теплоты уходящих газов, оснащенная РСА СТ
(программа
регулирования
,
,
)
Определяющие величины констант
и
должны быть вычислены с точностью до
пятой значащей цифры. Дальнейшие
расчеты сводятся в табл. 4.6 и 4.7. После
выполнения расчетов строятся зависимости
и
рис. 4.7-4.8 по данным табл.4.6 и зависимости
и
рис. 4.9 по данным табл. 4.7. При проведении
ответственных расчетов следует уточнять
теплофизические свойства воздуха и
продуктов сгорания по средней температуре
термодинамического процесса, то есть
проводить расчет методом последовательных
приближений.
Определяются линии рабочих режимов ГТУ после нанесения рассчитанных точек на известную универсальную характеристику компрессоров, оценивается запас по устойчивой работе компрессоров на основных рабочих режимах ГТУ. Следует помнить, что в трехвальных ГТУ КНД приближается к границе устойчивости при снижении нагрузки, а КВД при увеличении нагрузки.
Параметры номинального режима работы:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Значения КПД турбомашин, теплофизических параметров рабочих тел, вспомогательных коэффициентов принимаем из уточненного расчета схемы ГТУ на номинальный режим работы (п.3.2.2).
Таблица 4.6