Определение параметров рабочего процесса в характерных сечениях проточной части ГТУ

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Зададимся параметром степени повышения давления:

;

Температура воздуха перед компрессором:

К;

Давление воздуха перед компрессором, принимаем:

;

МПа;

Давление воздуха за компрессором:

МПа;

Температура воздуха за компрессором:

;

где - показатель изоэнтропы воздуха.

Принимаем: - политропный КПД компрессора.

;

К;

Температура газа перед турбиной: К.

Давление газа перед турбиной, принимаем :

МПа;

Давление газа за турбиной, принимаем :

МПа;

- степень понижения давления в турбине по заторможенным параметрам.

;

Температура газа за турбиной:

Заменяем необратимый адиабатный процесс расширения политропным процессом. Показатель политропы определяем из выражения:

;

Принимаем: .

;

К;

Определение основных характеристик ГТУ

Относительное количество воздуха, содержащегося в продуктах сгорания за камерой сгорания:

;

где - низшая теплота сгорания топлива,

- отношение массы воздуха к массе топлива в стехиометрической смеси,

- коэффициент полноты сгорания топлива,

;

Коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания:

;

Относительный расход топлива:

;

Полезная работа расширения в турбине:

;

Действительная работа сжатия компрессора:

;

Внутренняя удельная работа ГТУ:

;

Эффективная удельная работа ГТУ:

Предварительно возьмем .

;

Внутренний к.п.д. ГТУ:

;

где - удельный расход теплоты в камере сгорания.

;

Эффективный к.п.д. ГТУ:

;

где - удельный расход теплоты с учетом потерь в камере сгорания.

;

Расход воздуха через компрессор:

;

где - удельный расход условного топлива.

Расчет по программе GTP

Необходимо провести расчет параметров рабочего процесса в характерных сечениях проточной части и основных характеристик ГТУ при различных значениях степени повышения давления и температуры газа перед турбиной, по результатам расчета построить графики.

;

Результаты расчета сведены в таблицы 1, 2, 3.

Результаты расчета

Таблица №1. Расчет при температуре T₃*=1400К

-----------------------------------------------------------------------------

Пpoгpaммa A2GTP - вapиaнтный pacчeт пapaмeтpoв paбoчeгo пpoцecca

ГТУ c oxлaждaeмoй тypбинoй

Kolenko G.S., gr.53222/10, 23.05.2015

Ввeдeны вxoдныe дaнныe:

1 NE= 32000.0kВт T3*=1400.0K TH=297.0K PH=.1013МПa

2 МЮ=.000 TCT=1100.0K ДТВ=.0K H0CP=270.0kДж/kг

3 КПДКС=.995 КПДКМ=.995 КПДТМ=.995 КИСП=.56 УТОХЛ=1.17

4 СИГВХ=.987 СИГВТ= 1.000 СИГКС=.980 СИГВЫХ=.987 СИГГТ=1.000

5 Знaчeния ПИК:

4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0

24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0 40.0 42.0

6 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. koмпpeccopa КПДКП=.910

7 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. турбины КПДТП=.865

8 Тeплoeмkocть и дpyгиe пapaмeтpы пpoдykтoв cгopaния пpиняты kak для

cтaндapтнoгo yглeвoдopoднoгo тoпливa

Для pacчeтa пokaзaтeлeй cтeпeни в ypaвнeнияx пpoцeccoв бyдyт иcпoльзoвaны

cpeдниe знaчeния тeплoeмkocти

----------------------------------------------------------------------------

Peзyльтaты pacчeтa

ПИК Т2* ТОХЛ* Т5* ТG TQ T4A* T4Q* T6* ПИТ

- K K K K K K K K -

4.00 457.7 457.7 457.7 1233.3 1333.3 1069.4 1047.6 1047.6 3.8

6.00 518.1 518.1 518.1 1233.3 1333.3 982.6 969.2 969.2 5.7

8.00 565.1 565.1 565.1 1233.3 1333.3 924.4 914.9 914.9 7.6

10.00 604.1 604.1 604.1 1233.3 1333.3 881.0 873.9 873.9 9.5

12.00 637.5 637.5 637.5 1233.3 1333.3 846.8 841.1 841.1 11.5

14.00 666.9 666.9 666.9 1233.3 1333.3 818.7 813.9 813.9 13.4

16.00 693.2 693.2 693.2 1233.3 1333.3 794.9 790.9 790.9 15.3

18.00 717.1 717.1 717.1 1233.3 1333.3 774.4 770.9 770.9 17.2

20.00 739.0 739.0 739.0 1233.3 1333.3 756.4 753.3 753.3 19.1

22.00 759.3 759.3 759.3 1233.3 1333.3 740.4 737.6 737.6 21.0

24.00 778.1 778.1 778.1 1233.3 1333.3 726.0 723.5 723.5 22.9

26.00 795.7 795.7 795.7 1233.3 1333.3 712.9 710.7 710.7 24.8

28.00 812.3 812.3 812.3 1233.3 1333.3 701.0 698.9 698.9 26.7

30.00 828.0 828.0 828.0 1233.3 1333.3 690.0 688.1 688.1 28.6

32.00 842.9 842.9 842.9 1233.3 1333.3 679.9 678.2 678.2 30.5

34.00 857.1 857.1 857.1 1233.3 1333.3 670.5 668.9 668.9 32.5

36.00 870.6 870.6 870.6 1233.3 1333.3 661.7 660.2 660.2 34.4

38.00 883.5 883.5 883.5 1233.3 1333.3 653.5 652.1 652.1 36.3

40.00 895.9 895.9 895.9 1233.3 1333.3 645.7 644.4 644.4 38.2

42.00 907.8 907.8 907.8 1233.3 1333.3 638.5 637.2 637.2 40.1

ПИК HK CPMIB HTOХЛ CPMIГ АЛЬФА АЛЬФА* Z QOXЛ ПИОХЛ НОХЛ1 КАППА

- kДж/kг kДж/(kг*К) kДж/kг kДж/(kг*К) - - шт kДж/kг - kДж/kг -

4.0 162.5 1.0112 416.2 1.2404 2.57.045 3 33.8 2.2 7.2.030

6.0 224.5 1.0155 520.7 1.2290 2.73.030 3 22.5 3.2 8.3.027

8.0 273.3 1.0194 589.0 1.2207 2.87.023 3 16.8 4.3 8.8.024

10.0 314.1 1.0229 638.8 1.2140 3.00.018 3 13.4 5.3 9.1.022

12.0 349.3 1.0261 677.5 1.2086 3.12.015 3 11.2 6.3 9.2.021

14.0 380.6 1.0290 709.0 1.2039 3.24.013 3 9.6 7.3 9.4.020

16.0 408.7 1.0317 735.3 1.1999 3.35.011 3 8.4 8.3 9.5.019

18.0 434.5 1.0342 757.9 1.1963 3.46.010 3 7.4 9.4 9.6.019

20.0 458.1 1.0365 777.5 1.1930 3.57.009 3 6.7 10.4 9.8.018

22.0 480.1 1.0387 794.9 1.1901 3.67.008 3 6.1 11.4 9.9.018

24.0 500.7 1.0407 810.4 1.1874 3.78.008 3 5.5 12.4 10.1.018

26.0 520.0 1.0426 824.4 1.1849 3.88.007 3 5.1 13.5 10.3.018

28.0 538.2 1.0445 837.1 1.1826 3.99.006 3 4.7 14.5 10.5.017

30.0 555.6 1.0462 848.8 1.1805 4.09.006 3 4.4 15.5 10.7.017

32.0 572.0 1.0478 859.5 1.1784 4.19.006 3 4.1 16.5 11.0.017

34.0 587.7 1.0494 869.5 1.1765 4.30.005 3 3.9 17.6 11.3.017

36.0 602.8 1.0509 878.9 1.1748 4.40.005 3 3.7 18.6 11.6.018

38.0 617.2 1.0523 887.6 1.1731 4.51.005 3 3.5 19.6 12.0.018

40.0 631.1 1.0537 895.9 1.1715 4.62.005 3 3.3 20.7 12.4.018

42.0 644.4 1.0550 903.7 1.1699 4.72.004 3 3.1 21.7 12.8.018

ПИК КПДКВ КПДТВ ОХЛ Q1 GB GГ НЕ КПДВ КПДЕ ВУТ ФИ

- - - % kДж/kг kг/c kг/c kДж/kг - - кг/(кBт*ч) -

4.0.891.882 12.4 1002.6 153.220 137.664 208.9.211.207.590.558

6.0.886.888 10.2 967.5 127.531 117.305 250.9.263.258.474.524

8.0.881.891 9.0 932.1 118.184 110.003 270.8.295.289.423.494

10.0.878.894 8.3 899.0 114.246 107.086 280.1.317.310.394.468

12.0.876.896 7.8 868.6 112.802 106.215 283.7.332.325.376.445

14.0.873.898 7.5 840.6 112.754 106.499 283.8.344.336.364.424

16.0.871.900 7.2 814.7 113.556 107.493 281.8.353.344.355.405

18.0.870.901 7.0 790.5 114.979 109.010 278.3.359.350.349.387

20.0.868.903 6.8 768.0 116.850 110.910 273.9.364.355.344.371

22.0.867.904 6.7 746.7 119.081 113.118 268.7.368.358.341.356

24.0.866.905 6.6 726.6 121.619 115.592 263.1.371.360.339.342

26.0.865.906 6.5 707.7 124.389 118.267 257.3.373.362.338.328

28.0.864.907 6.5 689.6 127.438 121.188 251.1.374.362.337.315

30.0.863.908 6.4 672.4 130.723 124.318 244.8.374.362.337.303

32.0.862.909 6.4 655.9 134.238 127.651 238.4.374.362.338.292

34.0.861.909 6.4 640.1 137.988 131.192 231.9.373.361.339.281

36.0.860.910 6.4 624.8 141.980 134.949 225.4.372.359.341.270

38.0.859.911 6.4 610.2 146.229 138.934 218.8.371.357.342.259

40.0.859.911 6.4 596.0 150.742 143.153 212.3.369.354.345.250

42.0.858.912 6.4 582.3 155.538 147.622 205.7.366.352.348.240

Нopмaльнoe зaвepшeниe pacчeтa

----------------------------------------------------------------------------

Таблица №2. Расчет при температуре T3*=1300К

----------------------------------------------------------------------------

Пpoгpaммa A2GTP - вapиaнтный pacчeт пapaмeтpoв paбoчeгo пpoцecca

ГТУ c oxлaждaeмoй тypбинoй

Kolenko G.S., gr.53222/10, 23.05.2015

Ввeдeны вxoдныe дaнныe:

1 NE= 32000.0kВт T3*=1300.0K TH=297.0K PH=.1013МПa

2 МЮ=.000 TCT=1100.0K ДТВ=.0K H0CP=270.0kДж/kг

3 КПДКС=.995 КПДКМ=.995 КПДТМ=.995 КИСП=.56 УТОХЛ=1.17

4 СИГВХ=.987 СИГВТ= 1.000 СИГКС=.980 СИГВЫХ=.987 СИГГТ=1.000

5 Знaчeния ПИК:

4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0

24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0 40.0 42.0

6 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. koмпpeccopa КПДКП=.910

7 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. турбины КПДТП=.865

8 Тeплoeмkocть и дpyгиe пapaмeтpы пpoдykтoв cгopaния пpиняты kak для

cтaндapтнoгo yглeвoдopoднoгo тoпливa

Для pacчeтa пokaзaтeлeй cтeпeни в ypaвнeнияx пpoцeccoв бyдyт иcпoльзoвaны

cpeдниe знaчeния тeплoeмkocти

----------------------------------------------------------------------------

Peзyльтaты pacчeтa

ПИК Т2* ТОХЛ* Т5* ТG TQ T4A* T4Q* T6* ПИТ

- K K K K K K K K -

4.00 457.7 457.7 457.7 1166.7 1266.7 988.2 979.0 979.0 3.8

6.00 518.1 518.1 518.1 1166.7 1266.7 906.5 900.9 900.9 5.7

8.00 565.1 565.1 565.1 1166.7 1266.7 851.7 847.8 847.8 7.6

10.00 604.1 604.1 604.1 1166.7 1266.7 811.1 808.1 808.1 9.5

12.00 637.5 637.5 637.5 1166.7 1266.7 779.0 776.6 776.6 11.5

14.00 666.9 666.9 666.9 1166.7 1266.7 752.6 750.6 750.6 13.4

16.00 693.2 693.2 693.2 1166.7 1266.7 730.4 728.7 728.7 15.3

18.00 717.1 717.1 717.1 1166.7 1266.7 711.2 709.7 709.7 17.2

20.00 739.0 739.0 739.0 1166.7 1266.7 694.3 693.0 693.0 19.1

22.00 759.3 759.3 759.3 1166.7 1266.7 679.4 678.2 678.2 21.0

24.00 778.1 778.1 778.1 1166.7 1266.7 665.9 664.9 664.9 22.9

26.00 795.7 795.7 795.7 1166.7 1266.7 653.7 652.8 652.8 24.8

28.00 812.3 812.3 812.3 1166.7 1266.7 642.6 641.8 641.8 26.7

30.00 828.0 828.0 828.0 1166.7 1266.7 632.4 631.6 631.6 28.6

32.00 842.9 842.9 842.9 1166.7 1266.7 623.0 622.2 622.2 30.5

34.00 857.1 857.1 857.1 1166.7 1266.7 614.2 613.5 613.5 32.5

36.00 870.6 870.6 870.6 1166.7 1266.7 606.0 605.4 605.4 34.4

38.00 883.5 883.5 883.5 1166.7 1266.7 598.4 597.8 597.8 36.3

40.00 895.9 895.9 895.9 1166.7 1266.7 591.2 590.6 590.6 38.2

42.00 907.8 907.8 907.8 1166.7 1266.7 584.4 583.9 583.9 40.1

ПИК HK CPMIB HTOХЛ CPMIГ АЛЬФА АЛЬФА* Z QOXЛ ПИОХЛ НОХЛ1 КАППА

- kДж/kг kДж/(kг*К) kДж/kг kДж/(kг*К) - - шт kДж/kг - kДж/kг -

4.0 162.5 1.0112 382.3 1.2176 2.92.039 2 14.4 2.3 3.2.042

6.0 224.5 1.0155 478.0 1.2061 3.13.026 2 9.6 3.5 3.7.035

8.0 273.3 1.0194 540.6 1.1977 3.31.020 2 7.2 4.6 3.9.031

10.0 314.1 1.0229 586.2 1.1912 3.49.016 2 5.7 5.7 4.0.029

12.0 349.3 1.0261 621.7 1.1858 3.65.013 2 4.8 6.8 4.1.027

14.0 380.6 1.0290 650.6 1.1812 3.81.011 2 4.1 8.0 4.1.025

16.0 408.7 1.0317 674.6 1.1772 3.96.010 2 3.6 9.1 4.2.024

18.0 434.5 1.0342 695.2 1.1737 4.12.009 2 3.2 10.2 4.2.023

20.0 458.1 1.0365 713.2 1.1705 4.27.008 2 2.8 11.4 4.3.023

22.0 480.1 1.0387 729.0 1.1677 4.42.007 2 2.6 12.5 4.3.023

24.0 500.7 1.0407 743.1 1.1650 4.57.007 2 2.4 13.6 4.4.023

26.0 520.0 1.0426 755.8 1.1627 4.73.006 2 2.2 14.7 4.5.023

28.0 538.2 1.0445 767.4 1.1604 4.88.006 2 2.0 15.9 4.6.022

30.0 555.6 1.0462 778.0 1.1584 5.03.005 2 1.9 17.0 4.7.022

32.0 572.0 1.0478 787.7 1.1565 5.19.005 2 1.8 18.2 4.8.022

34.0 587.7 1.0494 796.7 1.1546 5.35.005 2 1.7 19.3 4.9.022

36.0 602.8 1.0509 805.1 1.1529 5.51.004 2 1.6 20.4 5.0.023

38.0 617.2 1.0523 812.9 1.1513 5.68.004 2 1.5 21.6 5.2.023

40.0 631.1 1.0537 820.3 1.1498 5.85.004 2 1.4 22.7 5.4.023

42.0 644.4 1.0550 827.2 1.1483 6.02.004 2 1.3 23.8 5.5.023

ПИК КПДКВ КПДТВ ОХЛ Q1 GB GГ НЕ КПДВ КПДЕ ВУТ ФИ

- - - % kДж/kг kг/c kг/c kДж/kг - - кг/(кBт*ч) -

4.0.891.883 7.1 934.4 161.549 153.470 198.1.215.211.579.545

6.0.886.888 6.1 882.3 138.785 133.130 230.6.265.260.470.503

8.0.881.892 5.5 837.9 131.349 126.579 243.6.296.289.422.468

10.0.878.895 5.2 799.3 129.090 124.721 247.9.316.309.396.438

12.0.876.897 5.0 765.2 129.289 125.105 247.5.330.322.380.411

14.0.873.899 4.8 734.5 130.923 126.806 244.4.340.331.369.388

16.0.871.901 4.7 706.6 133.472 129.351 239.8.347.338.362.367

18.0.870.902 4.6 681.0 136.747 132.570 234.0.352.342.357.347

20.0.868.903 4.5 657.2 140.588 136.319 227.6.355.345.355.329

22.0.867.905 4.5 635.0 144.926 140.534 220.8.357.346.353.312

24.0.866.906 4.4 614.1 149.732 145.189 213.7.358.346.353.297

26.0.865.907 4.4 594.5 154.925 150.210 206.6.358.346.354.282

28.0.864.908 4.4 575.9 160.612 155.699 199.2.357.344.355.268

30.0.863.908 4.3 558.3 166.761 161.626 191.9.355.342.357.254

32.0.862.909 4.3 541.4 173.394 168.013 184.6.353.339.360.242

34.0.861.910 4.3 525.3 180.557 174.904 177.2.350.336.364.230

36.0.860.911 4.3 509.9 188.289 182.334 170.0.347.332.369.218

38.0.859.911 4.3 495.0 196.654 190.366 162.7.343.327.374.207

40.0.859.912 4.3 480.8 205.710 199.055 155.6.338.322.380.196

42.0.858.913 4.3 467.0 215.536 208.474 148.5.333.316.386.186

Нopмaльнoe зaвepшeниe pacчeтa

----------------------------------------------------------------------------

Таблица №3. Расчет при температуре T3*=1500К

----------------------------------------------------------------------------

Пpoгpaммa A2GTP - вapиaнтный pacчeт пapaмeтpoв paбoчeгo пpoцecca

ГТУ c oxлaждaeмoй тypбинoй

Kolenko G.S., gr.53222/10, 23.05.2015

Ввeдeны вxoдныe дaнныe:

1 NE= 32000.0kВт T3*=1500.0K TH=297.0K PH=.1013МПa

2 МЮ=.000 TCT=1100.0K ДТВ=.0K H0CP=270.0kДж/kг

3 КПДКС=.995 КПДКМ=.995 КПДТМ=.995 КИСП=.56 УТОХЛ=1.17

4 СИГВХ=.987 СИГВТ= 1.000 СИГКС=.980 СИГВЫХ=.987 СИГГТ=1.000

5 Знaчeния ПИК:

4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 22.0

24.0 26.0 28.0 30.0 32.0 34.0 36.0 38.0 40.0 42.0

6 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. koмпpeccopa КПДКП=.910

7 Зaдaн пoлитpoпный k.п.д. турбины КПДТП=.865

8 Тeплoeмkocть и дpyгиe пapaмeтpы пpoдykтoв cгopaния пpиняты kak для

cтaндapтнoгo yглeвoдopoднoгo тoпливa

Для pacчeтa пokaзaтeлeй cтeпeни в ypaвнeнияx пpoцeccoв бyдyт иcпoльзoвaны

cpeдниe знaчeния тeплoeмkocти

----------------------------------------------------------------------------

Peзyльтaты pacчeтa

ПИК Т2* ТОХЛ* Т5* ТG TQ T4A* T4Q* T6* ПИТ

- K K K K K K K K -

4.00 457.7 457.7 457.7 1295.8 1412.1 1151.1 1116.6 1116.6 3.8

6.00 518.1 518.1 518.1 1300.0 1400.0 1059.2 1033.0 1033.0 5.7

8.00 565.1 565.1 565.1 1300.0 1400.0 997.6 979.1 979.1 7.6

10.00 604.1 604.1 604.1 1300.0 1400.0 951.6 937.5 937.5 9.5

12.00 637.5 637.5 637.5 1300.0 1400.0 915.3 904.0 904.0 11.5

14.00 666.9 666.9 666.9 1300.0 1400.0 885.5 876.1 876.1 13.4

16.00 693.2 693.2 693.2 1300.0 1400.0 860.2 852.2 852.2 15.3

18.00 717.1 717.1 717.1 1300.0 1400.0 838.4 831.5 831.5 17.2

20.00 739.0 739.0 739.0 1300.0 1400.0 819.2 813.1 813.1 19.1

22.00 759.3 759.3 759.3 1300.0 1400.0 802.2 796.7 796.7 21.0

24.00 778.1 778.1 778.1 1300.0 1400.0 786.8 782.0 782.0 22.9

26.00 795.7 795.7 795.7 1300.0 1400.0 772.9 768.5 768.5 24.8

28.00 812.3 812.3 812.3 1300.0 1400.0 760.2 756.2 756.2 26.7

30.00 828.0 828.0 828.0 1300.0 1400.0 748.5 744.8 744.8 28.6

32.00 842.9 842.9 842.9 1300.0 1400.0 737.7 734.3 734.3 30.5

34.00 857.1 857.1 857.1 1300.0 1400.0 727.7 724.5 724.5 32.5

36.00 870.6 870.6 870.6 1300.0 1400.0 718.3 715.3 715.3 34.4

38.00 883.5 883.5 883.5 1300.0 1400.0 709.5 706.8 706.8 36.3

40.00 895.9 895.9 895.9 1300.0 1400.0 701.3 698.7 698.7 38.2

42.00 907.8 907.8 907.8 1300.0 1400.0 693.5 691.0 691.0 40.1

ПИК HK CPMIB HTOХЛ CPMIГ АЛЬФА АЛЬФА* Z QOXЛ ПИОХЛ НОХЛ1 КАППА

- kДж/kг kДж/(kг*К) kДж/kг kДж/(kг*К) - - шт kДж/kг - kДж/kг -

4.0 162.5 1.0112 449.6 1.2627 2.28.052 3 53.3 2.1 10.6.029

6.0 224.5 1.0155 566.6 1.2512 2.41.035 4 43.4 3.1 15.7.014

8.0 273.3 1.0194 640.5 1.2429 2.52.026 4 32.5 4.1 16.5.015

10.0 314.1 1.0229 694.6 1.2363 2.62.021 4 25.9 5.0 17.0.014

12.0 349.3 1.0261 736.6 1.2308 2.71.017 4 21.6 5.9 17.3.014

14.0 380.6 1.0290 770.8 1.2261 2.80.015 4 18.5 6.8 17.6.013

16.0 408.7 1.0317 799.5 1.2219 2.89.013 4 16.1 7.8 17.9.013

18.0 434.5 1.0342 824.0 1.2183 2.97.012 4 14.3 8.7 18.1.013

20.0 458.1 1.0365 845.4 1.2150 3.05.010 4 12.9 9.6 18.4.012

22.0 480.1 1.0387 864.4 1.2120 3.13.009 4 11.7 10.6 18.7.012

24.0 500.7 1.0407 881.4 1.2093 3.20.009 4 10.7 11.5 19.1.012

26.0 520.0 1.0426 896.7 1.2067 3.28.008 4 9.9 12.4 19.5.012

28.0 538.2 1.0445 910.7 1.2044 3.35.007 4 9.2 13.4 19.9.012

30.0 555.6 1.0462 923.6 1.2022 3.43.007 4 8.5 14.3 20.3.012

32.0 572.0 1.0478 935.6 1.2001 3.50.006 4 8.0 15.3 20.8.012

34.0 587.7 1.0494 946.7 1.1982 3.57.006 4 7.5 16.2 21.4.012

36.0 602.8 1.0509 957.1 1.1963 3.65.006 4 7.1 17.1 22.0.013

38.0 617.2 1.0523 966.9 1.1946 3.72.005 4 6.7 18.1 22.7.013

40.0 631.1 1.0537 976.2 1.1929 3.79.005 4 6.4 19.0 23.4.013

42.0 644.4 1.0550 985.0 1.1913 3.87.005 4 6.1 20.0 24.2.013

ПИК КПДКВ КПДТВ ОХЛ Q1 GB GГ НЕ КПДВ КПДЕ ВУТ ФИ

- - - % kДж/kг kг/c kг/c kДж/kг - - кг/(кBт*ч) -

4.0.891.882 17.2 1066.6 146.773 125.095 218.0.207.203.601.569

6.0.886.887 16.0 1025.2 122.517 105.805 261.2.258.253.482.534

8.0.881.891 14.0 1003.8 111.026 98.064 288.2.291.286.428.509

10.0.878.894 12.7 979.7 105.557 94.520 303.2.314.308.397.487

12.0.876.896 11.8 955.4 102.830 92.919 311.2.331.324.377.468

14.0.873.898 11.2 931.8 101.607 92.401 314.9.344.336.363.449

16.0.871.899 10.7 909.3 101.281 92.533 316.0.354.346.354.433

18.0.870.901 10.3 887.8 101.580 93.127 315.0.362.353.346.417

20.0.868.902 10.1 867.3 102.317 94.045 312.8.368.359.341.402

22.0.867.903 9.8 847.7 103.387 95.213 309.5.373.363.336.389

24.0.866.904 9.7 829.0 104.725 96.586 305.6.377.367.333.376

26.0.865.905 9.5 811.1 106.256 98.101 301.2.380.369.331.364

28.0.864.906 9.4 794.0 108.003 99.786 296.3.382.371.329.352

30.0.863.907 9.3 777.5 109.924 101.605 291.1.384.373.328.341

32.0.862.908 9.3 761.6 112.005 103.549 285.7.385.373.327.330

34.0.861.909 9.2 746.2 114.241 105.613 280.1.385.373.327.320

36.0.860.909 9.2 731.4 116.631 107.798 274.4.385.373.327.310

38.0.859.910 9.2 717.0 119.181 110.107 268.5.385.373.328.301

40.0.859.911 9.3 703.0 121.888 112.538 262.5.384.372.329.291

42.0.858.911 9.3 689.4 124.759 115.096 256.5.383.370.330.282

Нopмaльнoe зaвepшeниe pacчeтa

----------------------------------------------------------------------------

Рис. 3 Зависимость эффективного КПД ГТУ от степени повышения давления в компрессоре, при различных значениях температуры на входе в турбину

Рис. 4 Зависимость коэффициента полезной работы ГТУ от степени повышения давления в компрессоре, при различных значениях температуры на входе в турбину

Рис. 5 Зависимость эффективной удельной работы ГТУ от степени повышения давления в компрессоре при различных значениях температуры на входе в турбину

Выбор степени повышения давления в компрессоре и начальной температуры газа перед турбиной

Величину выбирают в зависимости от назначения ГТУ, стоимости изготовления и режима ее работы. В нашем случае ГТУ является стационарной, поэтому выбираем при максимальном КПД ГТУ, выбираем . Т. к. выигрыш по КПД при повышении или понижении температуры на 100 К незначителен, а затраты на охлаждение существенны, то выбираем T3*=1400 К.

Расчет осевого компрессора

Рис. 4 Схема многоступенчатого осевого компрессора

Расчет производится в соответствии со схематическим продольным разрезом на (рис.4). При приближенном расчете осевого компрессора основными расчетными сечениями являются: сечение 1 на входе в первую ступень и сечение 2 – на выходе из последней ступени (рис.5). Определим параметры и в трех сечениях:

Давление воздуха в сечении 1-1:

МПа;

где коэффициент уменьшения полного давления во входной части компрессора

Температура в сечении 1-1:

Давление в сечении 2-2:

МПа;

где степень повышения давления в осевом компрессоре.

Рис. 5 Схема первой и последней ступеней

Значение плотностей:

где - показатель политропы,

;

Примем величины осевой составляющей абсолютных скоростей в сечении 1-1 и 2-2 и . Втулочное отношение выберем Расход воздуха . Из уравнения расхода первой ступени:

;

Средний диаметр:

;

Длина рабочей лопатки:

;

Размеры проходного сечения 2-2:

;

Принимаем в проточной части .

Тогда: ;

Для расчета частоты вращения необходимо задаться окружной скоростью на наружном диаметре первой ступени , тогда:

Адиабатический напор в проточной части компрессора по полным параметрам:

Приближенная величина теоретического напора или удельная работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:

Выберем средний теоретический напор .

Число ступеней компрессора:

Принимаем .

Теоретический напор в первой ступени:

В средних ступенях:

В последней ступени:

Принципиальный характер распределения теоретического напора по ступеням:

Рис. 6 Распределение теоретического напора по ступеням

В соответствии с указанным порядком распределения напора по ступеням, распределяем напор следующим образом:

Рис. 7 Схема ступени осевого компрессора и кинематика в нем

Уточняем величину окружной скорости на среднем диаметре 1-ой ступени:

Производим расчет первой ступени по среднему диаметру 0, 86 м.

Коэффициент расхода на среднем диаметре:

Коэффициент теоретического напора:

Степень реактивности принимаем , найдем

;

По графику (рис. 8) находим

Рис. 8 Изменение h/φ в зависимости от Ω /φ

Коэффициент: .

Пользуясь графиком на (рис.9) определяем на среднем диаметре .

Рис. 9 Изменение коэффициента Ј в зависимости от густоты решетки

При постоянной вдоль радиуса хорде относительный шаг у втулки первой ступени:

;

Окружные скорости на входе и выходе из рабочего колеса принимаем одинаковыми, т.е. .

Проекция абсолютной скорости на окружное направление входной скорости на входе в рабочее колесо:

;

На выходе из рабочего колеса:

Абсолютная скорость на входе в рабочее колесо:

Температура воздуха перед рабочим колесом:

;

Число по относительной скорости на входе в рабочее колесо первой ступени . Видно, что , где - критическое значение Маха.

Наклон входной относительной скорости при отсчете отрицательного направления оси «U» характеризуется углом:

;

Уменьшение осевой составляющей в одной ступени:

;

Таким образом, осевая составляющая скорости на выходе из рабочего колеса первой ступени:

;

Угол поворота потока в решетке рабочего колеса:

;

При и изменении параметров по закону , оцениваем число по средней относительной скорости на внешнем диаметре 1-ой ступени .

Коэффициент расхода на внешнем диаметре:

;

Сверхзвуковое число свидетельствует о необходимости профилирования лопаточного аппарата первой ступени по закону вдоль радиуса.

Рис. 10 Треугольники скоростей для первой ступени компрессора на среднем диаметре. Масштаб .

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒