62. Гту со ступенчатым сжатием и промежуточным охлаждением.

Из термодинамики известно, что:

Затрачиваемая работа на сжатие в компрессоре минимальна, если сжатие осуществлять изотермично, Однако при этом необходимо непрерывно и интенсивно отводить теплоту от воздуха, что практически осуществить невозможно.

В реальных компрессорах процесс сжатия 1-2 приближается к адиабатному. Чтобы приблизить сжатие воздуха к изотермическому, применяют ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением.

Рис. 3.17. Процессы ступенчатого сжатия с промежуточным охлаждением

а, б – соответственно двухступенчатое и трехступенчатое сжатия с промежуточным охлаждением после каждой ступени

Чем больше ступеней сжатия, тем ближе процесс сжатия подходит к изотермическому.

На рис. 3.17. заштрихованные площади соответствуют уменьшению работы сжатия при ступенчатом сжатии и промежуточным охлаждением по сравнению с процессом сжатия без охлаждения. Они соответствуют увеличению полезной работы ГТУ в целом.

Конструктивно ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением можно осуществить в двухкомпрессорном двигателе (рис. 3.12.). Воздух после первой ступени сжатия в компрессоре низкого давления (КНД) (процесс 1-2¢) направляется в промежуточный холодильник и охлаждается там (процесс 2¢-1¢).

Затем воздух поступает в компрессор высокого давления (КВД) и происходит вторая ступень сжатия (процесс 1¢-2). Преимущества такого процесса снижаются из-за усложнения схемы, дополнительных гидравлических потерь и дополнительных затрат на охлаждения после каждой ступени.

63. Гту со ступенчатым охлаждением и промежуточным подведением теплоты.

Схема ГТУ со ступенчатым сжатием и промежуточным охлаждением не всегда приводит к существенному повышению КПД ГТУ. Целесообразность ее применения в будущем определяется тенденцией к повышению температуры Т₃. При достаточно высоких температурах продуктов сгорания на входе в турбину промежуточное охлаждение может оказаться необходимым для обеспечения значительных степеней повышения давления p_к осевого компрессора.

Повышение экономичности, снижение удельного расхода воздуха и газа, а следовательно, увеличение единичной мощности могут быть достигнуты также при помощи ступенчатого расширения с промежуточным подводом теплоты в камерах сгорания, расположенных последовательно по ходу газа между турбинами. В этом случае процесс расширения приближается к изотермическому, а это приводит к увеличению располагаемой работы турбины (рис. 3.21).

Схема ГТУ с двухступенчатым расширением и промежуточным подогревом рабочего тела представлена на рис.3.22. (1.27)!!!!!!!!

Воздух из компрессораК поступает в камеру сгорания высокого давления КСВ, после которой рабочий газ с температурой Т₃ направляется в турбину высокого давления ТВД, где происходит частичное расширение рабочего газа. После ТВД рабочий газ отводится в камеру сгорания низкого давления КСН, в которой за счет дополнительного сжигания топлива его температура повышается с Т_4в до Т_3н. Ввиду достаточного коэффициента избытка воздуха после КСВ сжигание топлива в КСН происходит без дополнительной подачи воздуха. Из КСН рабочий газ поступает в турбину низкого давления ТНД и далее на выхлоп.

р для очистки воздуха

ОК - осевой компрессор

Р - регенератор

КС - камера сгорания

ГТ - газовая турбина

П - приемник энергии

Д - двигатель пусковой

64. удельный расход тепла , кДж/(кВт×ч)

. Характеризует экономичность ГТУ