17.31.6 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

Таблица 1.2 — Состав рабочей смеси в массовых долях

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=υ₃/υ₂ 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 l_ц, его термический коэффициент полезного действия η_t и КПД цикла Карно η_t^k 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 η_t и его термодинамическое совершенство, если в осевом компрессоре будет происходить изотермический процесс сжатия.