НТД

Карандашев Артём Дмитриевич

ФП-03-14

Оглавление

1. Основы гидро-аэродинамики нагнетателей. Уравнение Бернулли для неразрывного потока. 4

2. Рабочие параметры нагнетателей. Напор, развиваемый нагнетателем. 4

3. Основные типы нагнетателей и принцип их действия. 5

4. Идеальный и реальный процессы сжатия газа в h-S диаграмме. 6

5. Одно и двух ступенчатые процессы сжатия газа в T-S и p-V диаграммах. 6

6. Изотермический процесс сжатия газа. Изотермический КПД компрессора. 8

7. Конструкция ступени центробежного нагнетателя. 9

8. Треугольники скоростей на входе и выходе рабочего колеса центробежного нагнетателя. 10

9. Теорема Эйлера об изменении количества движения в рабочем колесе центробежного нагнетателя. 11

10. Зависимость развиваемого напора от формы лопаток рабочего колеса центробежного нагнетателя. 11

11. Конструкция и принцип действия центробежного насоса. 13

12. Полное давление, развиваемое центробежным вентилятором. 14

13. Напор и давление, развиваемое центробежным насосом. 14

14. Мощность привода насоса. 15

15. Аэродинамическая схема центробежного вентилятора. 15

16. Коэффициент полезного действия центробежного вентилятора. 16

17. Рабочая характеристика центробежного насоса. 16

18. Минимальный напор на всасе центробежного насоса. 16

19. Способы регулирования центробежных нагнетателей. 17

?20. Зависимость параметров центробежных нагнетателей от скорости их вращения. 18

21. Устройство и принцип действия гидромуфты. 19

22. Величина скольжения в гидромуфте. Зависимость КПД гидромуфты от величины скольжения. 20

?23. Способ регулирования давления на нагнетании насоса с помощью гидромуфты. 21

?24. Мощность и момент гидромуфты. 21

25. Конструкция рабочего колеса центробежного компрессора. 21

26. Работа идеального компрессора на сжатие. 22

27. Конструкция осевого компрессора. 22

28. Работа реального компрессора на сжатие. 25

29. Конструкция винтового компрессора. 25

30. Работа одно и двух ступенчатого сжатия газа в компрессоре. 27

31. Совмещённая характеристика центробежного компрессора и сети. 28

32. Пересчет характеристики турбокомпрессора на другую температуру всасывания при n=const. 29

33. Совмещённая характеристика центробежного компрессора и сети. 31

34. Пересчет характеристики турбокомпрессора на другую частоту вращения при tвк=const. 31

35. Регулирование компрессора дросселированием. 33

36. см 34 34

37. Треугольники скоростей газа в рабочем колесе центробежного компрессора. 34

38. Регулирование компрессора поворотными лопатками на входе в рабочее колесо. 35

39. Тепловая схема ГТУ с утилизацией тепла. 37

40. Термодинамический цикл и параметры ГТУ. 37

41. Энергетический баланс ГТУ. 38

42. Зависимость КПД ГТУ от степени повышения давления. 39

43. Конструкция одно и двухвальных ГТУ. 39

44. Определение расхода газа на ГТУ. 40

45. Газодинамическая характеристика осевого компрессора ГТУ. 42

?46. Определение расхода уходящих газов от ГТУ. 42

?47. Газодинамическая характеристика турбины ГТУ. 42

48. Уравнение характеристики турбины ГТУ. 42

49. Удельная работа и мощность ГТУ. 43

50. Режимные характеристики турбины ГТУ. 44

51. Схема ГТУ с силовой турбиной. 46

52. Алгоритм запуска ГТУ. 46

53. Идеальный цикл ПТУ (цикл Ренкина). 48

54. Схема ступени паровой турбины и кинематика потока пара в ней. 49

55. Тепловая схема паротурбинной установки (ПТУ). 50

56. Конструкция паровой турбины. 50

57. Внутренний абсолютный КПД цикла ПТУ. 51

58. Определение расхода топлива на выработку электроэнергии в конденсационном цикле. 52

59. Идеальный теплофикационном цикл ПТУ. 53

60. Определение расхода топлива на выработку электроэнергии в теплофикационном цикле. 54

63. Тепловая схема и основы конструкции газо-поршневых установок (ГПУ). 55

64. Термодинамические циклы газо-поршневых установок (ГПУ). 56

65. Тепловой баланс когенерационной газо-поршневой установки (ГПУ). 57

66. Сравнение газо-поршневой установки (ГПУ) и газотурбинной установки (ГТУ). 58

1. Основы гидро-аэродинамики нагнетателей. Уравнение Бернулли для неразрывного потока.

Уравнение Бернулли дает связь между давлением P, средней скоростью υ и пьезометрической высотой z в различных сечениях потока и выражает закон сохранения энергии движущейся жидкости

где z — геометрическая высота, или геометрический напор (высота положения, расстояния от выбранной нами плоскости до центра тяжести выбранного места в струйке; Р/ρg – пьезометрическая высота или пьезометрический напор; v2/2g — скоростная высота или скоростной напор.

Энергетический смысл уравнения Бернулли заключается в следующем: при установившемся движении жидкости элементарной струйки сумма трех удельных энергий (энергии положения, энергии давления и кинетической энергии) остается неизменной вдоль элементарной струйки.

2. Рабочие параметры нагнетателей. Напор, развиваемый нагнетателем.

Основными величинами, характеризующими работу ма­шин, являются подача, напор и давление, ими развивае­мые.

Подача — количество жидкости (газа), перемещаемое машиной в единицу времени.

Системой СИ введена массовая подача М, кг/с, — мас­са жидкости (газа), подаваемой машиной в единицу вре­мени.

M = ρ*Q, где ρ — плотность среды, кг/м³; Q — объемная подача

При отсутствии утечек массовая подача одинакова для всех сечений проточной полости машины независимо от сюда подаваемой среды.

Напор: , где давление, развиваемое насосом:

Давление

к – конечное (выход), н – начальное (вход)

ρ – плотность, p – давление, z – высота центра сечения струи, с – скорость средняя потока

3. Основные типы нагнетателей и принцип их действия.

Нагнетателем подразделяются на насосы, вентиляторы и компрессоры.

Насос перемещает (перекачивает) капельные жидкости. Вентилятор воздух или газы при малых перепадах давлений до 15 КПа, а компрессор при больших перепадах давлений.

По принципу действия нагнетателем подразделяются на динамические (лопастные) и объемные.

Динамические нагнетатели преобразуют механическую энергию за счет динамического (силового) воздействия на поток, обычно за счет вращающихся лопаток рабочего колеса. К динамическим нагнетателям относятся радиальный (центробежный) вентилятор, центробежный насос, осевые нагнетатели и так далее.

Радиальный вентилятор

Центробежный насос

При вращении колеса начинается движение жидкости, на­правленное по оси вращения.

Объемные нагнетатели преобразуют механическую энергию за счет изменения объема рабочей камеры внутри нагнетателя. К объемным нагнетателям относятся поршневые, шестеренные, пластинчатые и другие типы нагнетателей.

Винтовой нагнетатель

Пластинчатый нагнетатель

4. Идеальный и реальный процессы сжатия газа в h-s диаграмме.

Отрезок на диаграмме Ahs - работа процесса сжатия, т. е. разность энтальпий в конце и начале процесса. При наличии потерь конечное состояние газа определяется точкой 2' (при S2 > S1). Если теплообмена нет, то работа равна разности энтальпий 1-2. При интенсивном теплообмене процесс сжатия отклоняется вправо 1-2’