-
Расчет цикла гту с регенерацией теплоты уходящих газов
Сначала
определим оптимальную степень повышения
давления в компрессоре
(когда КПД цикла максимален
).
Для этого зададимся давлением за осевым
компрессором
и построим график зависимости КПД ГТУ
с регенерацией теплоты уходящих газов
от степени повышения давления в
компрессоре
(
).
Затем, определив максимальный КПД цикла,
определим параметры во всех характерных
точках цикла.
Табл.
3. Расчет данных для построения зависимости
|
Величина |
Давление воздуха за компрессором |
Степень повышения давления |
Степень повышения температуры в ОК |
Работа газовой турбины |
Работа осевого компрессора |
Работа ГТУ |
Количество подведенной теплоты в цикле |
КПД цикла ГТУ |
||||
|
Разм-ть |
бар |
- |
- |
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
кДж/кг |
- |
||||
|
Способ определения |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1 1.219 1.369 1.486 1.584 1.669 1.744 1.811 1.873 1.931 1.984 2.034 2.081 2.126 2.168 2.208 2.247 2.284 2.319 2.354 |
0 284.532 426.644 517.943 583.769 634.523 675.419 709.419 738.35 763.418 785.453 805.053 822.658 838.602 853.145 866.493 878.809 890.226 900.856 910.79 |
0 72.326 121.771 160.493 192.798 220.766 245.577 267.969 288.443 307.35 324.951 341.444 356.981 371.688 385.661 398.985 411.726 423.942 435.683 446.99 |
0 212.205 304.873 357.45 390.97 413.756 429.843 441.449 449.907 456.068 460.502 463.61 465.676 466.915 467.484 467.508 467.083 466.284 465.173 463.8 |
0 491.353 560.781 603.367 632.799 654.605 671.516 685.063 696.179 705.472 713.356 720.126 725.997 731.131 735.651 739.655 743.219 746.406 749.267 751.844 |
0 0.3336 0.4145 0.4467 0.4612 0.4675 0.4693 0.4686 0.4662 0.4627 0.4586 0.454 0.449 0.4439 0.4386 0.4331 0.4277 0.4222 0.4167 0.4112 |
||||
,
задаемся
Рис. 5. Зависимость КПД цикла ГТУ с регенерацией тепла уходящих газов от степени повышения давления в компрессоре
– степень
повышения температуры в цикле
Из
рис.5 видно, что
достигается
при
Найдём параметры в характерных точках цикла, изобразим схему и цикл в Ts- и pv-диаграммах. Допустим, что рабочим телом на протяжении всего цикла является воздух как для ОК, так и для ГТ, на оптимизацию цикла это никак не повлияет, а для всех расчётов будем брать постоянные воздуха.
Расчёт температур в характерных точках:
По температурам находим остальные параметры в характерных точках.
Точка 1:
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 2.
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 3
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 4
-
теплосодержание
-
стандартная энтропия
– предельная
регенерация теплоты уходящих газов;
-
количество регенерированной теплоты
уходящих газов в реальном цикле;
Точка 6:
–теплосодержание
-
стандартная энтропия
Точка 5:
–теплосодержание
-
стандартная энтропия
Действительная работа ОК, ГТ и ГТУ.
Рис 6. Схема ГТУ с регенерацией
Рис. 7. Цикл ГТУ с регенерацией теплоты уходящих газов в Ts – диаграмма
Рис. 8. Цикл ГТУ с регенерацией теплоты уходящих газов в pv – диаграмме