17.31.13 Расчет термодинамического цикла газотурбинной установки

Рассчитать термодинамический цикл газотурбинной установки (рисунок 1.2), если рабочим телом является смесь идеальных газов следующего состава:

Таблица 1.1

№ Варианта 13
π ρ № состава

смеси

Темп.

Т1, К

Давление

р1, МПа

n1 G, кг/c
6,7 1,68 13 350 0,111 1,40 49

Таблица 1.2 — Состав рабочей смеси в массовых долях

№ смеси О2 N2 СО СО2 Н2 Воздух
13 0,40 0,20 0,30 0,10

Расчет термодинамического цикла газотурбинной установки Рассчитать термодинамический цикл газотурбинной установки (рисунок 1.2), если рабочим телом является смесь идеальных газов следующего состава:

Рисунок 1.2 – Термодинамический цикл  с изобарным подводом тепла

Температура и удельный объем рабочего тела на выходе из осевого компрессор равны соответственно Т2 и υ2. Кроме того, заданы показатели политропы в процессах сжатия в осевом компрессоре n1, а также степень повышения давления в осевом компрессоре π=p2/p1, степень предварительного расширения в камере сгорания ρ=υ32 и расход рабочего тела G.

Определить:

1 Значение функций состояния в характерных точках цикла: p, υ, t, u, h, s.

2 Изменения функций состояния: Δu, Δh, Δs; термодинамическую l и потенциальную ω работы и теплообмен q во всех процессах цикла.

3 Работу цикла lц, его термический коэффициент полезного действия ηt и КПД цикла Карно ηtk осуществляемого в том же интервале температур.

4 Теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе рабочего тела G.

5 Изобразить цикл в координатах p-υ и T-s.

Начертить схему ГТУ.

Как изменится КПД цикла ηt и его термодинамическое совершенство, если в осевом компрессоре будет происходить изотермический процесс сжатия.