Зада 2термод. Определить теоретическую мощность гту при заданном расходе воздуха G60 кгс
 Скачать 72.44 Kb.
|
|
Задача 2 В камеру сгорания (КС) через форсунки непрерывно поступает воздух (В) из турбокомпрессора (К) и топливо (Т) через насос (Н) из топливного бака (ТБ). Из камеры сгорания продукты направляются в комбинированные сопла в которых рабочее тело расширяется до давления, близкого к атмосферному. Из сопел продукты сгорания (С) поступают на лопатки газовой турбины (ГТ), а затем выбрасываются в атмосферу через выхлопной патрубок. Изобразим цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты в p-v и T-S диаграммах, представленных на рисунке 2.  В камере сгорания теплота подводится при постоянном давлении (процесс 2-3). В турбине протекает процесс расширения. Потеря энергии за счет отвода теплоты в окружающую среду составляет лишь малую долю энергии, преобразованной во вращение ротора, поэтому процесс расширения 3-4 близок к адиабатному. Расширение продолжается до давления, близкого к давлению окружающей среды. Это позволяет заменить реальный процесс выхлопа в окружающую среду изобарным процессом 4-1 и тем самым замкнуть цикл. Таким образом простейший цикл ГТУ состоит из двух адиабат и двух изобар. Теплота подводится на изобаре 2-3, а отводится на изобаре 4-1. Условии. Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела(воздуха) в характерных точках цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу и термический КПД цикла, если начальное давление Р1=0,1 МПа, начальная температураt1=27°C, степень повышения давления в компрессоре π=7,5, температура газа перед турбиной t3=725°C. Определить теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G=60 кг/с. Указание: теплоемкость воздуха принять независящей от температуры. Ответить на вопрос: как влияет температура t3 на мощность ГТУ при выбранной степени повышения давления π? Дано: Р= 1Мпа; Т1=300К;  ; Т=973 1048; G=60 Кг/с;  ; Cp=1 Дж/кг;Найти: Найти: q1, q2, lц, ɳt ,Nt -? Решение. Определим параметры рабочего тела в характерных точках цикла: для адиабаты 1-2.  ; для адиабаты 3-4  ;Определим подводимую теплоту: q1=Cp*(T3-T2)=1000*(1048-527)=521 кДж/кг; 3. Определим отводимую теплоту: q2=Cp*(T4-T1)=1000*(  -300)=296 кДж/кг4. Определим работу цикла:  ;5. Определим термический КПД цикла ГТУ:  ;6. Теоретическая мощность ГТУ определяется следующим образом: Nt=G*lц=60*225=13,500 кВт; Ответ: q1=  кДж/кг, q2= кДж/кг, lц= кДж/кг, ɳt= %,Nt=13,500 кВт. Ответ на вопрос: При выбранной степени повышения давления температура t3 увеличивается, что приводит к увеличению мощности за счет роста удельной работы цикла. |