2. Определение характеристик цикла

Теоретическая и действительная работы расширения 1кг газа:

;

;

Теоретическая и действительная работы сжатия 1кг газа:

;

;

Теоретическая и действительная удельные работы циклов (без учета расхода топлив):

;

;

Подведенная удельная теплота в цикле:

;

;

Коэффициент, учитывающий уменьшение подводимой теплоты по сравнению с теоретическим циклом:

;

Удельная работа сжатия теоретического цикла:

Термический КПД цикла:

;

Абсолютный внутренний КПД цикла:

.

Аналогично проведем расчеты для различных степеней повышения давления σ. Результаты занесем в таблицу 2.9

Таблица 2.9 Значения при различных степенях повышения давления

Степень повышения давления σ	ψ	φ	lц	ηt	ηi
2	0,9842521	0, 079627	107,1632	0,179657	0,128117
4	0,957044	0, 195688	162,1169	0,327037	0,220365
6	0,936225	0,290529	171,0057	0,400648	0,256464
8	0,917463	0,376004	167,0234	0,447939	0,272545
10	0,899796	0,456484	158,0399	0,482035	0,278328
12	0,882744	0,534168	146,8509	0,508325	0,27768
14	0,866018	0,61036	134,6667	0,529509	0,272449
16	0,84943	0,685932	122,0756	0,54712	0,263615
18	0,832839	0,761511	109,3849	0,562106	0,251716
20	0,816139	0,837587	96,76191	0,575091	0,237037
22	0,799243	0,91456	84,9938	0,586505	0,219707
24	0,782074	0,992776	72,04823	0,596658	0,199739
26	0,764563	1,072545	60,0351	0,605777	0,177062

Из графиков видно, что максимальная работа цикла l_ц достигает при степени повышения давления σ = 6. Абсолютный внутренний КПД цикла η_i становится максимальным при σ = 10.

Задание №3

Парогазовая установка (ПГУ) бинарного типа работает по следующей схеме (рис. 3.1): воздух с давлением p₁ и температурой t₁ сжимается в компрессоре (К) и подается в камеру сгорания (КС), в которую поступает соответствующее количество топлива. Образовавшиеся продукты сгорания с температурой t₃ направляются из КС в газовую турбину (ГТ). Расширяясь в турбине и производя работу, продукты сгорания понижают свою температуру и затем направляются в котел-утилизатор (КУ). Из КУ в паровую турбину (ПТ) поступает пар с давлением p_1п и температурой t_1п. Давление пара в конденсаторе (К) – p_2п. Конденсат отработавшего пара при давлении p_2п и температуре насыщения подается питательным насосом (ПН) обратно в КУ.

Рабочее тело газовой части считать идеальным газом с термодинамическими свойствами воздуха (с_p=1,0045 кДж/(кг∙К); k=1,40; R=0,287 кДж/(кг∙К)ермодинамическими свойствами воздуха ()льным насосом ()вою температуру). Механический КПД генератора принять равным η_мг=0,98

Рис. 3.1. Принципиальная схема парогазовой установки

Задание:

1. Для всех характерных точек установки определить параметры : давление p; температуру t; удельный объем ν; удельные энтальпию h и энтропию s; степень сухости х; полный расход рабочего тела.

2. Определить теоретический и действительный относительные расходы пара в КУ, а также действительные мощности ГТУ, ПТУ, ПГУ.

3. Рассчитать термический и абсолютный внутренний КПД цикла ПГУ, а также отдельно циклов ГТУ и ПТУ.

4. Полученные значения КПД сравнить и сделать выводы.

5. Изобразить термодинамический цикл бинарной ПГУ в T-s – координатах.

Решение задания № 3

Таблица 3.1 Исходные данные для расчета

№ варианта	Газовая часть								Паровая часть
	p1, МПа	°C	t3, °С	t5, °С	σ, -	ηгт, -	ηк, -	G, кг/с	р1п, МПа	t1п, °С	р2п, МПа	ηпт, -	ηн, -
13	0,12	35	1500	110	5	0,90	0,75	90	16	620	0,012	0,88	0,82