3.2. Расчет газотурбинных установок
Задача 15. Определить термический КПД цикла газовой турбины (рис. 3.18) с подводом теплоты по изобаре и температуру Т3 , если даны р1 = 1 бар, Т1 = 273 К, р2 = 9 бар, степень сжатия 3/2 = 1,5, а рабочее вещество – 1 кг сухого воздуха.
Решение. Для адиабатного процесса 1-2 степень сжатия
Для адиабатного процесса 1-2
Для изобарного процесса 2-3:
;
|
Рис. 3.18. Цикл газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты |
Задача 16. Определить термический КПД цикла газовой турбины (рис. 3.19) с подводом теплоты по изохоре и температуру Т3 , если даны р1 = 1 бар, Т1 = 273 К, р2 = 9 бар, р3 = 13 бар, а рабочее вещество – 1 кг сухого воздуха.
Решение. Для адиабатного процесса 1-2 степень сжатия
|
Рис. 3.19. Цикл газотурбинной установки с изохорным подводом теплоты
|
Степень повышения давления
Для адиабатного процесса 1-2
,
Для изохорного процесса 2-3
;
Задача 17. Определить температуру газа за турбиной, работающей с начальными параметрами: рНТ = 0,8 МПа; tНТ = 750 ОС. Давление на выхлопе турбины рВТ = 0,125 МПа. Внутренний относительный КПД турбины Оi = = 0,85. Рабочее вещество – воздух (к = 1,4).
Решение. Степень понижения давления в турбине
Т = рНТ / рВТ = 0,8 / 0,125 = 6,4.
В случае адиабатного расширения газа в турбине конечная температура на выхлопе
С учетом адиабатного КПД
3.3. Расчет поршневых двигателей внутреннего сгорания
Контрольная задача для самостоятельного решения.
Задача 18. Для поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорным процессом подвода теплоты (рис. 2.17) определить параметры (давление, удельный объем, температуру) рабочего вещества в узловых точках цикла, установить влияние степени сжатия на термический КПД двигателя t и построить зависимость t = f (). В расчетах принять давление р1 = 0,1 МПа, считать показатель адиабаты воздуха и продуктов сгорания воздуха равными k = 1,41.
Варианты контрольных заданий приведены в табл. 3.14, расчетные формулы представлены в разделе 2.6.1.
Таблица 3.14
Пара- метры |
Варианты заданий |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
р2, МПа |
0,41,2 |
|||||||||
Т, К |
273 |
278 |
283 |
288 |
293 |
273 |
278 |
283 |
288 |
293 |
= р3 / р2 |
1,35 |
1,40 |
1,45 |
1,50 |
1,55 |
1,55 |
1,50 |
1,45 |
1,40 |
1,35 |
Задача 19. Определить термический КПД поршневого двигателя внутреннего сгорания с изобарным процессом подвода теплоты (рис. 2.21), если даны давления р1 , р3 , р4 , МПа, температура Т1, К. В расчетах принять показатель адиабаты воздуха и продуктов сгорания воздуха равными k = 1,41.
Варианты контрольных заданий приведены в табл. 3.15, расчетные формулы представлены в разделе 2.6.2.
Таблица 3.15
Пара- метры |
Варианты заданий |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
р1, МПа |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,10 |
Т1, К |
273 |
278 |
283 |
288 |
293 |
273 |
278 |
283 |
288 |
293 |
р3, МПа |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
6,0 |
6,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
6,0 |
6,5 |
р4, МПа |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,30 |
0,25 |
0,20 |
0,30 |
0,30 |
0,25 |
0,25 |
Бланк задания к курсовой работе
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования «Омский государственный
технический университет (ОмГТУ)»
Кафедра «Теплоэнергетика»