§ 6. Расчет основных характеристик газовых турбин

1. Располагаемый теплоперепад в ступени турбины

,

где k – показатель адиабаты;

r – газовая постоянная 1 кг газа, Дж/(кгК);

T₀ – абсолютная температура газа перед ступенью турбины, К;

p₂ – давление газа за ступенью турбины, Па;

p₀ – давление газа перед ступенью турбины, Па.

2. Действительная скорость истечения газа

, м/с,

где =0,930,98 – скоростной коэффициент сопла;

 – степень реактивности турбины.

3. Относительный внутренний к.п.д. ступени характеризует потери теплоты в ступени и представляет собой отношение использованного теплоперепада к располагаемому теплоперепаду в ступени:

,

где H_С – потери энергии в соплах, кДж/кг;

H_Л – потери на лопатках, кДж/кг;

H_В – потери с выходной абсолютной скоростью, кДж/кг;

H_ТВ – потери на трение и вентиляцию при вращении диска турбины, кДж/кг;

H_УТ – потери от утечек через зазоры в уплотнениях, кДж/кг.

4. Коэффициент полезного действия турбины

4.1. Относительный внутренний к.п.д. определяет потери теплоты внутри турбины и представляет собой отношение использованного теплоперепада к располагаемому теплоперепаду в турбине:

.

Значение относительного внутреннего к.п.д. газовых турбин

_Оi = 0,850,9.

4.2. Механический к.п.д. определяет механические потери и представляет собой отношение эффективной мощности к внутренней:

.

Механический к.п.д. турбины

_М = 0,960,99.

4.3. Относительный эффективный к.п.д. турбины характеризует потери теплоты внутри турбины и механические потери:

_Оe = _Оi  _М .

Относительный эффективный к.п.д. турбин в зависимости от мощности

_Оe = 0,80,9.

5. Мощность турбины

5.1. Эффективной называют мощность, снимаемую с вала турбины:

N_e = G_Г  H₀  _Оe , кВт,

где G_Г – расход газа турбиной, кг/с.

5.2. Внутреннюю (индикаторную) мощность находят по формуле для механического к.п.д..

6. Расход газа турбиной

6.1. Секундный расход газа турбиной

, кг/с.

6.2. Удельный эффективный расход газа представляет собой отношение секундного расхода газа к эффективной мощности:

, кг/(кВтч).