17.31.20 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 20 | ||||||
| π | ρ | № состава
смеси |
Темп.
Т1, К |
Давление
р1, МПа |
n1 | G, кг/c |
| 5,9 | 1,79 | 20 | 345 | 0,108 | 1,38 | 48 |
Таблица 1.2 — Состав рабочей смеси в массовых долях
| № смеси | О2 | N2 | СО | СО2 | Н2 | Воздух |
| 20 | — | 0,20 | 0,30 | 0,30 | — | 0,20 |
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 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.
