2. Практическая работа №2
Расчет потерь мощности и КПД ГТУ
Методика, которая позволяет контролировать и диагностировать основные параметры ГТД ДГ-90, разработана автором при использовании источников [1, 2, 3, 4, 5].
Изменение эффективной мощности ГТУ в зависимости от изменения режима работа (регулирование, неисправность); кВт.
КНД
N
=N
;
(2.1)
КВД
N
=N
,
(2.2)
где
=
и
=
- степени сжатия воздуха в КНД (табл.
1.1),соответственно при номинальном и
рабочем режимах (для КВД аналогично );
N
=16700
(кВт)-номинальная эффективная мощность
ДГ-90;
-
показатель политропы при текущем режиме
работы компрессоров,
=1,505.
Изменение эффективной мощности ГТУ в зависимости от изменения режима работы турбин, кВт:
ТВД
N
=N
;
(2.3)
ТНД
N
=N
;
(2.4)
ТС
N
=N
,
(2.5)
где
=
и
=
- степени расширения продуктов сгорания
в ТВД (табл. 1.1.), соответственно при
номинальном и рабочем режимах (для ТНД
и ТС аналогично);
-показатель
политропы при текущем режиме работы
турбин,
=1,3.
Изменение эффективной мощности в зависимости от изменения режима работы узлов агрегата (регулирование, неисправность):
N
=
N
+
N
+
N
+
N
+
N
.
(2.6)
Изменение
эффективного КПД:
=
,
(2.7)
где -номинальное значение КПД агрегата, =0,365.
Изменение
мощности в зависимости от изменения
сопротивления воздухозаборной камеры
(ВЗК):
N
=0,0191
N
P1
, (2.8)
где P1 – потери полного давления в ВЗК (кПа), брать из табл 1.1 согласно
варианту.
Соответственно
=0,00849
P1
(2.9)
Изменение мощности при утечках или отборах воздуха в КВД
N
=0,046
N
,
(2.10)
где - процент отбора воздуха, брать из табл 1.1,согласно варианту
=
.
(2.11)
Изменение мощности при утечках или отборах воздуха в КНД:
N
=
0,0351
N
,
(2.12)
где - процент отбора воздуха в КНД (из табл 1.1, согласно варианту).
Тогда
изменение КПД:
=
.
(2.13)
По результатам экспериментальных исследований принимаем, что изменение температуры перед ТВД на 1 (К) дает изменение мощности в 12(кВт),тогда изменение мощности:
N
=12
,
(2.14)
где
и
,
и
-
номинальные и рабочие значения температур
продуктов сгорания перед ТВД и после
СТ(табл. 1.1).
Тогда
изменение КПД:
=
.
(2.15)
Изменение
мощности в зависимости от сопротивления
в газоотводящем устройстве:
N
=0,00852
N
P2.
(2.16)
где P2 – потери полного давления в газоотводящем устройстве (кПа), брать из табл. 1.1 согласно варианту.
Изменение
КПД:
=0,00849
P2.
(2.17)
Общее изменение эффективной мощности:
N
=
N
+
N
+
N
+
N
+
N
+
N
.
(2.18)
Общее изменение эффективной мощности
=
+
+
+
+
+
.
(2.19)
Фактические эффективные мощность и КПД:
N
=N
-
N
,
(2.20)
=
-
.
(2.21)
Погрешность
расчетов:
N
=
100,
(2.22)
=
100,
(2.23)
где N и брать из табл.5.4. [5], согласно выполненным расчетам.
В
табл. 2.1 приведены результаты расчета
одного из вариантов. Следует иметь
ввиду, что при расчетах по уравнениям
2.1-2.23 могут получаться результаты со
знаком (-). Поэтому надо в уравнениях
2.18 и 2.19 значения
N
и
брать со своими знаками.
Таблица 2.1
Результаты расчета потерь мощности и КПД ГТУ
Изменение мощности |
Изменение КПД |
Общие результирующие параметры |
|||||
Параметр |
Величина |
Параметр |
Величина |
Параметр |
Величина |
Параметр |
Величина |
N |
-815 |
- |
- |
|
11810 |
|
0,241 |
N |
1791 |
- |
- |
|
11669 |
|
0,204 |
N |
500 |
- |
- |
δN |
1,19 |
δ |
15,14 |
N |
-508 |
- |
- |
|
|
|
|
N |
891 |
- |
- |
|
|
|
|
N |
1823 |
|
0,037 |
|
|
|
|
N |
638 |
|
0,013 |
|
|
|
|
N |
768 |
|
0,016 |
|
|
|
|
N |
586 |
|
0,012 |
|
|
|
|
N |
789 |
|
0,016 |
|
|
|
|
N |
285 |
|
0,006 |
|
|
|
|
N |
4889 |
|
0,096 |
|
|
|
|
