3.1. Расчёт обратимого цикла гту

Принимаем по заданию:

Определим основные термодинамические параметры в характерных точках заданного цикла.

Считаем, что цикл обратимый. Одной из основных характеристик цикла ГТУ является степень сжатия воздуха в компрессоре (β) равная отношению

давления воздуха после компрессора (), к давлению перед ним ()т.е.

(3)

точка 1: по заданным из уравнения состояния идеального газа найдём удельный объем для одного килограмма воздуха:

, м³/кг .

Где R- удельная газовая постоянная, равная

,

представляет собой работу газа массой 1 кг при изменении его температуры на один градус в процессе при постоянном давлении, Дж/кг ∙ K

точка 2: Из формулы (3) найдем давление ₂:

Па

Так как процесс 1-2 адиабатный, то из уравнения адиабаты следует, что

, м³/кг .

Из уравнения состояния идеального газа:

точка 3: Процесс 2-3 изобарный, следовательно:

- максимальная температура, принимаем по заданию:

K.

Из уравнения состояния идеального газа находим:

м³/кг

точка 4: Процесс 2-3 изобарный, следовательно:

Из соотношения между параметрами Т и p для адиабатного процесса выразим

K

Где k - показатель адиабаты, для двухатомных газов .

Из уравнения состояния идеального газа найдем :

м³/кг

3.1.1. Процесс 1-2 адиабатный.

При адиабатном процессе , тогда

, кДж.

Запишем уравнение первого закона:

,

Где - изменение энтальпии, кДж;

- техническая работа, кДж

Техническая работа затрачивается на увеличение энтальпии в процессе 1-2:

кДж/кг (4)

Работа сжатия в адиабатном процессе определяется по формуле:

кДж/кг (5)

3. 1.2. Процесс 2-3 изобарный

Определим, количество подводимой теплоты:

кДж/кг (8)

Техническая работа в изобарном процессе равна : кДж

Найдем работу расширения:

кДж/кг _1.3.3. Процесс 3-4 адиабатный (аналогично 3. 1.1)

кДж

кДж/кг

0. Процесс 4-1 изобарный (аналогично 3. 1.2)

кДж/кг

кДж/кг

Определим термический КПД цикла газотурбинной установки со сгоранием при p=const, иногда называемого циклом Брайтона. Как и раньше, считаем рабочее тело идеальным газом с постоянной теплоем­костью.

Определим термический КПД всего цикла по формуле:

Определим зависимость

Расчеты приведены в таблице 1:

ТАБЛИЦА 1

	2	4	6	8	10
,100%	19	33,8	43,1	44,9	49,3

Термический КПД увеличивается с увеличением степени сжатия.