2. Расчёт давления газов за последней ступенью гт.

1. Перепад давлений в газовом тракте «выхлоп ГТД – атмосфера» принимаем по данным испытаний:

∆p_ГВТ = 0,017 бар.

2. Давление газов за выходным диффузором ГТД:

p_Н = p_НВ + ∆p_ГВТ = 0,99992 + 0,017 = 1,01692 бар.

3. Степень повышения давления в диффузоре ГТД принимаем согласно рекомендациям (1,01 1,1):

ε_{Д ГТ} = 1,01.

4. Давление газов за последней ступенью:

p₄ = p_Н / ε_{Д ГТ} = 1,01692/ 1,01 = 1,00685 бар.

5. Повышение давления в диффузоре:

∆p_{Д ГТ} = p_Н – p₄ = 1,01692 – 1,00685 = 0,01007 бар.

6. Степени расширения газов в ГТ (относительное давление):

ε₂ = p₃ / p₄ = 11,419/ 1,00685 = 11,3431.

7. Потеря давления в диффузоре, соединяющем ГТ с КУ принимаем по данным испытаний (0,02  0,03):

∆p_ДИФ = 0,025 бар.

8. Давление газов на входе в котёл – утилизатор:

p_{4 КУ} = p₄ – ∆p_ДИФ = 1,00685 – 0,025 = 0,98185 бар.

3. Расчёт температуры газов на выходе из последней ступени гт.

1. Без учёта воздуха на охлаждение проточной части гт.

1. Стандартная молярная энтропия перед ГТ:

Методом интерполяции, по таблицам воздуха, f(t₃): S⁰₃ = 244,259 кДж/(моль∙K).

2. Стандартная молярная энтропия в конце изоэнтропийного процесса ГТ:

S⁰₄ = S⁰₃ - μR ln (p₃ / p₄) = 244,259 – 8,314 × ln (11,419/ 1,00685) = 224,0689 кДж/(моль∙K).

3. Температура рабочего тела в конце изоэнтропийного процесса ГТ:

Методом интерполяции, по таблицам воздуха, f(S⁰₄): t_4t = 539,05 ^OC.

4. Энтальпия рабочего тела в конце изоэнтропийного процесса ГТ:

Методом интерполяции, по таблицам воздуха, f(S⁰₄): h_{4t В} = 835,53 кДж/кг.

5. Удельная работа в теоретическом процессе:

ℓ_{Т t} = h₃ – h_{4 t} = 1949,66 – 835,53 = 1114,13 кДж/кг.

6. Удельная работа в действительном процессе:

ℓ_Т = ℓ_{Т t} × η^т_oi = 1114,13 × 0,91 = 1013,86 кДж/кг.

7. Энтальпия рабочего тела в действительном процессе за последней ступенью ГТ:

h₄ = h₃ – ℓ_Т = 1949,66 – 1013,86 = 935,8 кДж/кг.

8. Сведём в таблицу теплосодержания продуктов образовавшейся смеси, взятые по таблицам Ривкина:

Теплосодержание трехатомных газов: t =450 OC t =500 OC t = 550 OC t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC	h RO2	кДж/кг	642,6 700,0 758,4 817,8 878,1 939,1 1000,9	Таблицы, h RO2 = f(t)
Теплосодержание водяных паров: t =450 OC t =500 OC t = 550 OC t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC	h H2O	кДж/кг	1385,2 1490,9 1598.3 1707,5 1819,4 1932,2 2046,8	Таблицы, h H2O = f(t)
Теплосодержание азота: t =450 OC t =500 OC t = 550 OC t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC	h N2	кДж/кг	754,5 809,5 865,1 921,3 978,3 1035,6 1093,4	Таблицы, h N2 = f(t)
Теплосодержание воздуха: t =450 OC t =500 OC t = 550 OC t4В = 572,8 OC t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC	hВ	кДж/кг	738,1 792,4 847,4 872,65 902,8 958,8 1015,4 1072,4	Таблицы, hВ = f(t) Примечание. t4В = 539 OC – температура воздуха за последней ступенью ГТД.
Энтальпия газовой смеси: t =450 OC t =500 OC t = 550 OC t = 600 OC t = 650 OC	h4 Г	кДж/кг	790,96 849,67 909,07 969,14 1029,93	rH2O ∙h H2O + rRO2 ∙h RO2 + + rN2 ∙h N2 + rВ ∙hВ = = 0,0803 ∙h H2O + 0,0324 ∙h RO2 + + 0,2429 ∙h N2 + 0,6443 ∙hВ

9. Температура рабочего тела за последней ступенью газовой турбины:

Методом интерполяции, при условии h₄ = h_{4 Г} = 935,8 кДж/кг : t₄ = 629,2 ^OC.