Для газотурбінної установки, в якої паливо згоряє при Р=const, відомі початкові параметри повітря перед компресором, Р1 і t1 температура повітря за компресором t2g, температура газів перед соплами турбіни t3 , внутрішні відносні ККД турбіни і компресора , механічний ККД ГТУhм і продуктивність компресора .
Визначити параметри усіх точок дійсного циклу, дійсні потужності двигуна, а також питомі витрати тепла і палива з теплотою згоряння 47,2 МДж/кг для реальної й ідеальної установок.
Визначити температуру газу після турбіни і температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію зі ступенемs. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінкиa1, від стінки до повітряa2, стінка радіатора латунна завтовшкиd=1,5мм.
Визначити вплив регенерації на внутрішній коефіцієнт потужності ГТУ, питомі витрати тепла і палива для дійсного циклу.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення
М?0,2 , і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
40Числові дані взяти з табл. 11.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.
Таблиця 11
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
85
90
93
87
98
82
80
96
83
90
t1, оС
27
17
7
-13
37
22
12
17
32
27
t2д, оС
248
6243
205
186
285
272
258
250
265
310
t3, оС
780
810
830
750
840
880
930
860
970
1000
,%
88
87
86
85
88
87
88
87
88
87
,%
86
85
85
84
86
86
87
86
85
85
hм,%
94
93
93
92
95
94
95
93
96
92
a1 Вт/
(м2?К)
120
140
110
150
130
160
125
135
170
135
a2 Вт/
(м2?К)
80
90
75
85
95
105
60
70
120
110
, кг/с
60
50
72
45
68
82
106
90
78
120
s
0,70
0,80
0,60
0,70
0,65
0,60
0,55
0,65
0,70
0,80
j
0,95
0,93
0,97
0,92
0,94
0,97
0,93
0,98
0,95
0,94
bр
2,1
2,5
3,0
1,8
2,4
2,7
2,9
2,6
3,2
2,8
Задача 12
Газотурбінна установка працює за циклом з ізобарним підведенням тепла при початкових параметрах повітря Р1 і t1. Ще відомі такі характеристики циклу: тиск в камері згоряння Р2, кількість підведеної теплоти q1 і продуктивність компресора . Визначити параметри робочого тіла (повітря) у всіх точках циклу, термічний ККД і теоретичну потужність ГТУ.
Визначити внутрішній і ефективний коефіцієнти потужності ГТУ, параметри точок дійсного циклу і ефективну потужність установки, якщо додатково відомі такі дані: , ,hм. Порівняти питомі витрати умовного палива 29,3 МДж/кг для реальної й ідеальної установок.
41Визначити температуру газів після турбіни і температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію зі ступенемs. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінкиa1, від стінки до повітряa2, стінка радіатора латунна завтовшкиd=1,5мм.
Визначити вплив регенерації на внутрішній коефіцієнт потужності, питомі витрати тепла і палива з теплотою згоряння 47,2 МДж/кг для реальної ГТУ.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М?0,2 , і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 12.
Розглянутий цикл зобразити на р, V -і T, s –діаграмах.
Таблиця 12
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
82
91
88
95
78
83
97
93
84
80
t1, оС
17
35
27
23
32
38
12
29
23
30
Р2, кПа
490
620
650
720
650
710
750
780
730
690
q1, кДж/кг
560
610
640
670
720
690
580
750
105
790
,%
87
88
89
87,5
87
86,5
85,5
88
86,5
87
,%
85
85
87
86
85
85
84
87
85,5
86
hм,%
93
92
94
93,5
92,5
91
94,5
95
93
91
a1
Вт/(м2?К)
110
140
120
150
130
145
115
135
160
128
a2
Вт/(м2?К)
60
70
50
80
55
82
65
90
85
83
, кг/с
45
52
80
96
105
140
120
180
150
90
s
0,80
0,70
0,8
0,75
0,85
0,78
0,65
0,70
0,90
0,60
j
0,92
0,95
0,91
0,96
0,94
0,93
0,925
0,97
0,95
0,94
bр
2,5
3,2
2,2
3,5
1,9
2,4
3,1
2,2
3,0
2,1
42Задача 13
Відомі такі дані для ГТУ із згорянням палива при Р=const: початкові параметри повітря Р1 і t1, кількість підведеного тепла q1 і температура газів на виході з турбіни t4 в ідеальній установці.
Визначити параметри робочого тіла (повітря) у всіх точках ідеального циклу, термічний ККД, питомі витрати тепла і палива (47,2 МДж/кг) і теоретичну потужність, якщо продуктивність турбокомпресора дорівнює , кг/с.
Визначити внутрішній і ефективний коефіцієнти потужності ГТУ, параметри точок дійсного циклу і ефективну потужність установки, якщо додатково відомі такі дані: , ,hм. Порівняти питомі витрати палива для реальної й ідеальної установок.
Визначити температуру газів після турбіни і температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію із ступенемs. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,4мм.
Визначити вплив регенерації на внутрішній коефіцієнт потужності, питомі витрати тепла і палива з теплотою згоряння для реальної ГТУ.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М=0,2, і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 13.
Розглянутий цикл зобразити на р, V- і T, s –діаграмах.
43Таблиця 13
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
76
82
93
85
81
92
80
95
89
79
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t1, оС
30
23
15
28
22
10
21
27
19
25
q1, кДж/кг
610
680
720
650
560
620
750
105
530
760
t4, оС
396
424
438
413
343
365
445
435
347
454
,%
85
86
84
83
85,5
86
87
84
86
87
,%
83
85
83
81
84
84,5
85
82
84
85
hм,%
92
93
92,5
91
91,5
93
95
92
93
94
a1 Вт/(м2?К)
120
140
160
130
108
151
138
125
137
115
a2 Вт/(м2?К)
65
80
92
75
71
95
86
80
74
58
, кг/с
85
63
72
51
96
107
130
96
145
170
s
0,65
0,70
0,75
0,80
0,60
0,80
0,70
0,75
0,80
0,65
j
0,93
0,95
0,94
0,96
0,97
0,98
0,92
0,93
0,955
0,965
bр
3,1
2,5
2,3
2,8
3,0
2,4
2,9
3,2
2,7
3,0
Задача 14
Для ідеального циклу газотурбінної установки з ізобарним підведенням тепла без регенерації визначити параметри робочого тіла (повітря) в перехідних точках, термічний ККД, питому роботу і потужність ідеальної установки, питому витрату тепла і палива 48,3 МДж/кг, якщо дано: початкові параметри повітря перед компресором Р1 і t1, кількість відведеного тепла q2, температура газів на вході в турбіну t3, продуктивність турбокомпресора дорівнює , кг/с.
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, потужність реальної установки, питомі витрати палива, якщо додатково відомі такі дані: , ,hм.
44Визначити температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію із ступенемsі визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітря –a2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,3мм.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М=0,2, і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 14.
Розглянутий цикл зобразити на р, V – і T, s –діаграмах.
Таблиця 14
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
83
95
78
85
89
93
87
75
80
91
t1, оС
35
27
13
21
25
19
31
37
16
29
q2, кДж/кг
375
390
360
410
420
435
460
440
520
515
t3, оС
920
960
890
940
980
1020
1050
1080
1100
1150
,%
86
88
87
86,5
88
87,5
86,3
85,5
86
84,5
,%
83
85
85
84,5
86,5
86
85,2
84,5
85
84
hм,%
93
94
92
91
93,5
94,5
93
92,5
93
91,5
a1 Вт/(м2?К)
125
140
152
137
163
131
147
121
118
158
a2 Вт/(м2?К)
78
83
96
85
76
64
93
81
79
88
, кг/с
85
98
72
64
110
120
105
78
80
58
s
0,6
0,7
0,55
0,65
0,72
0,58
0,80
0,75
0,68
0,78
j
0,92
0,94
0,95
0,93
0,91
0,90
0,95
0,935
0,925
0,96
bр
2,7
2,3
3,0
2,8
2,4
2,9
3,1
2,5
2,1
3,2
45Задача 15
Початкові параметри повітря, яке надходить до компресора
ГТУ з підведенням тепла при Р=const, дорівнюють Р1 і t1. Ступінь підвищення тиску в компресорі має значенняbпри масовій продуктивності , кількість відведеного тепла в ідеальному циклі становить q2.
Визначити параметри усіх точок ідеального циклу газотурбінної установки (тобто такого циклу, в якому процеси стиснення і розширення ізоентропні), термічний ККД ГТУ, теоретичні потужності турбіни компресора і корисну потужність двигуна, а також питомі витрати тепла і палива 48,3 МДж/кг.
Визначити параметри усіх точок дійсного циклу (тобто з урахуванням необоротності процесів розширення і стиснення в турбіні і компресорі), взявши внутрішні відносні ККД турбіни і компресора відповідно , , внутрішній ККД ГТУ, дійсні внутрішні потужності турбіни і компресора, ефективний ККД і ефективну потужність двигуна, якщо механічний ККД ГТУhм.
Визначити температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію із ступенемsі визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати палива і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, якщо коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, а стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,6мм.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М?0,2, і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 15.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.
46Таблиця 15
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
92
83
78
86
90
95
85
80
75
91
t1, оС
27
15
32
40
22
30
12
5
19
24
q2, кДж/кг
370
380
435
440
390
360
335
390
360
450
b
6,1
7,4
5,8
6,3
7,1
6,8
7,5
8,0
7,8
7,2
,%
86,5
87
85
88
85,5
84
82,5
82
83,5
88
,%
85,5
86
84
86
85
82,5
81
80,5
82,5
86,5
hм,%
92,5
93
92
93,5
94
91,5
90,5
91
91,5
95
a1 Вт/(м2?К)
141
128
163
150
137
145
121
149
172
161
a2 Вт/(м2?К)
87
81
79
96
91
85
70
102
110
121
, кг/с
75
84
93
106
62
54
42
37
58
120
s
0,65
0,75
0,70
0,58
0,50
0,80
0,68
0,73
0,62
0,82
j
0,92
0,93
0,925
0,95
0,94
0,91
0,90
0,89
0,915
0,96
bр
2,8
2,3
2,5
3,1
2,9
3,2
2,2
2,7
3,3
2,0
Задача 16
Для ідеального циклу газотурбінної установки з ізохорним підведенням тепла без регенерації визначити параметри робочого тіла (повітря) в перехідних точках, питому роботу і потужність ідеальної ГТУ, а також годинну витрату палива 47,2 МДж/кг, якщо відомі такі дані: початкові параметри повітря перед компресором ГТУ Р1 і t1, тиск робочого тіла перед соплами газової турбіни Р3 і термічний ККД ідеального циклу ГТУht при масовій продуктивності компресора .
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, потужність реальної установки, питомі витрати тепла і палива і порівняти їх з результатами для ідеальної установки, якщо додатково відомі відносні внутрішні ККД турбіни і компресора і та механічний ККД установкиhм.
47Визначити температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію зі ступенем регенераціїs, і визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,5мм.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М=0,2, і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 16.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.
Таблиця 16
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
90
83
95
87
92
98
78
85
73
90
t1, оС
27
35
18
17
23
30
12
32
25
20
P3, бар
14,5
13,7
14,2
13,3
11,6
10,5
10,8
13,8
12,9
10,9
ht, %
49,5
49,2
48,2
49,3
46,2
44,2
47,3
49,0
50,5
45,1
,%
84,5
85
84
85,5
85
83,5
82,5
87
87,5
86,5
,%
83
83,5
82,5
83
83,5
82,5
82,0
85
86,5
85
hм,%
92
93
90
93
935
925
915
94
95
945
a1
Вт/(м2?К)
163
142
127
135
141
172
183
168
148
153
a2
Вт/(м2?К)
97
81
80
76
95
105
112
122
96
71
, кг/с
45
68
29
74
87
53
21
105
120
61
s
0,70
0,60
0,55
0,62
0,78
0,50
0,60
0,80
0,65
0,70
j
0,89
0,90
0,88
0,91
0,92
0,91
0,88
0,93
0,95
0,935
bр
2,7
3,2
2,5
2,1
2,9
3,1
2,7
3,0
2,3
3,3
48Задача 17
Визначити параметри робочого тіла в перехідних точках ідеального циклу газотурбінної установки з ізохорним підведенням тепла, а також термічний ККД, корисну потужність двигуна та годинну витрату палива 44,8 МДж/кг, якщо відомі початкові тиск Р1 і температура t1 повітря на вході в компресор, кількість підведеного тепла в циклі q1 і ступінь підвищення тиску при цьомуl=Р3/Р2. Робоче тіло має властивості повітря (R=287 Дж/(кг?К), k=1,4), його масова витрата в двигуні .
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, потужність реальної установки, питомі витрати тепла і палива і порівняти їх з результатами для ідеальної установки, якщо додатково відомі відносні внутрішні ККД турбіни і компресора і та механічний ККД установкиhм.
Визначити температуру повітря після регенератора, якщо ввести регенерацію зі ступенем регенераціїs, і визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,6мм.
Визначити ексергетичний ККД регенеративного теплообмінника.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови, щоб число Маха на виході не перевищувало значення М=0,2, і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 17.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.
49Таблиця 17
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
87
93
78
97
84
99
82
90
95
88
t1, оС
33
25
17
12
7
15
28
43
40
31
l=Р3/Р2
2,3
2,5
2,7
3,0
2,8
3,1
2,6
2,9
2,7
3,0
q1, кДж/кг
490
560
600
665
580
685
540
650
580
630
,%
84
85
84,5
85
84
83,5
85
86
85
84
,%
83
84
83
82,5
83
82
83,5
84,5
83
82
hм,%
90
92
91
93
92,5
93
94
95
89
91
a1 Вт/(м2?К)
158
132
143
165
174
158
182
150
162
185
a2 Вт/(м2?К)
79
87
95
121
115
129
131
94
130
127
, кг/с
12,5
34
27
56
18
24
39
43
16
29
s
0,70
0,62
0,55
0,72
0,68
0,57
0,75
0,80
0,63
0,72
j
0,89
0,92
0,91
0,95
0,90
0,92
0,94
0,95
0,935
0,945
bр
2,4
3,1
2,8
3,3
2,5
2,9
3,2
2,6
2,2
3,5
Задача 18
Початкові параметри повітря, яке надходить до компресора ГТУ, дорівнюють Р1 і t1, причому компресор має ступінь стиску і всмоктує , кг/с, повітря. Для ідеального циклу газотурбінної установки з ізохорним підведенням тепла без регенерації визначити параметри робочого тіла (повітря) в перехідних точках, термічний ККД, теоретичну потужність двигуна і годинну витрату палива 43,9 МДж/кг, якщо відома кількість відведеного тепла в циклі q2.
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, потужність реальної установки, питомі витрати тепла і палива і порівняти їх з результатами для ідеальної установки, якщо додатково відомі відносні внутрішні ККД турбіни і компресора і та механічний ККД установкиhм.
50Визначити температуру повітря після регенератора і його ексергетичний ККД, якщо ввести регенерацію зі ступенем регенераціїs, і визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,35мм.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови М?0,2 і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 18.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.
Таблиця 18
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
94
82
76
87
98
100
84
96
80
89
t1, оС
37
18
29
32
24
15
7
12
19
27
e
2,95
2,80
2,60
2,45
2,65
2,85
2,55
2,45
2,70
2,50
q2, кДж/кг
370
300
280
250
325
200
320
355
345
390
,%
82,5
84
82
85
84,5
83,5
86
88
82
83
,%
81,5
83
81,5
84
83,5
82,5
85
86
81,5
80,5
hм,%
92
93
90
89
96
94
93,5
95
88
89
a1 Вт/(м2?К)
152
148
127
164
138
159
171
164
149
123
a2 Вт/(м2?К)
105
87
93
99
85
95
110
115
121
76
, кг/с
45
64
27
32
89
53
41
90
12
23
s
0,63
0,72
0,58
0,70
0,55
0,65
0,60
0,80
0,68
0,54
j
0,94
0,95
0,92
0,93
0,96
0,94
0,93
0,96
0,88
0,90
bр
3,1
2,8
2,4
2,2
2,7
2,9
3,0
3,3
2,5
2,1
51Задача 19
Ідеальна газотурбінна установка працює за циклом з ізохорним підведенням тепла без регенерації з початковими параметрами повітря Р1 і t1, кількість підведеного тепла в циклі q1, температура газів за турбіною t4, масова продуктивність компресора , кг/с. Визначити параметри перехідних точок циклу без регенерації, термічний ККД, корисну потужність ГТУ і годинну витрату палива (43,9 МДж/кг), а також основні характеристики ГТУ при введенні часткової регенераціїsі порівняти їх.
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, ефективну потужність реальної установки, питомі витрати тепла і палива, якщо додатково відомі відносні внутрішні ККД турбіни і компресора і та механічний ККД установкиhм.
Визначити температуру повітря після регенератора і його ексергетичний ККД, якщо ввести регенерацію зі ступенем регенераціїs, і визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,45мм.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови М?0,2 і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 19.
Розглянутий цикл зобразити на р, V -і T, s –діаграмах.
Таблиця 19
Пара-
метр
Варіант (остання цифра залікової книжки)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P1, кПа
94
89
98
79
85
92
99
87
83
80
t1, оС
27
16
35
21
32
25
40
31
7
19
t4, оС
304
315
385
390
365
410
415
440
400
445
q1, кДж/кг
460
510
620
640
580
685
660
750
700
745
,%
82
82,5
83
81,5
83
84,5
85
85,5
86
85
,%
81,5
82
82,5
80,5
82
83,5
84
84,5
85
84
hм,%
92
90
93
91,5
92,5
94
95
94,5
95
93,5
a1 Вт/(м2?К)
128
143
160
137
158
132
148
121
172
150
a2 Вт/(м2?К)
71
85
93
75
101
86
94
82
99
87
, кг/с
38
24
45
19
35
56
72
64
95
41
s
0,63
0,74
0,68
0,79
0,65
0,59
0,80
0,72
0,67
0,71
j
0,92
0,91
0,92
0,90
0,92
0,93
0,95
0,94
0,96
0,93
bр
2,5
2,8
2,3
2,1
2,4
2,9
3,2
2,8
2,5
2,2
Задача 20
До компресора ГТУ надходить повітря з початковими параметрами Р1 і t1 в кількості , м3/год, за умов всмоктування, причому компресор має ступінь підвищення тискуb=Р2/Р1. Для ідеального циклу ГТУ з ізохорним підведенням тепла без регенерації визначити параметри робочого тіла (повітря) в перехідних точках, термічний ККД і годинну витрату палива (43,9 МДж/кг), якщо відома кількість відведеного тепла
q2, кДж/кг.
Визначити внутрішній і ефективний ККД ГТУ, ефективну потужність реальної установки, питомі витрати тепла і палива, якщо додатково відомі відносні внутрішні ККД турбіни і компресора і та механічний ККД установкиhм.
Визначити температуру повітря після регенератора і ексергетичний ККД теплообмінника, якщо ввести регенерацію зі ступенем регенераціїs, і визначити вплив регенерації на внутрішній ККД ГТУ, питомі витрати тепла і палива на одиницю ефективної роботи і порівняти результати дійсного циклу без
53
регенерації. Обчислити також поверхню регенератора, беручи коефіцієнт тепловіддачі з боку газівa1, з боку повітряa2, якщо стінка регенератора із нержавіючої сталі завтовшкиd=1,45мм.
Визначити також переріз вихлопного патрубка турбіни із умови М?0,2 і переріз вхідних сопел турбіни, якщо ступінь розширення газів в них дорівнюєbр, а швидкісний коефіцієнт соплаj.
Числові дані взяти з табл. 20.
Розглянутий цикл зобразити на р, V - і T, s –діаграмах.