17 Газотурбинные установки

17.62 Для теоретического цикла ГТУ с подводом тепла при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла, подведенное и отведенное тепло, работу и термический КПД цикла, если начальное давление р₁=0,1 МПа, начальная температура t₁=27 ºC, степень повышения давления в компрессоре π, температура газа перед турбиной t₃.

Определить теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G. Дать схему и цикл установки в pυ- и Ts — диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.

Указание. Теплоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.

Ответить на вопросы:

Как влияет температура t₃ на мощность ГТУ при выбранной степени повышения давления π?

Определить η_t ГТУ для вашего варианта задачи, если рабочее тело — гелий и объяснить влияние атомности газа на экономичность ГТУ.

Таблица 3

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: КГАСУ

17.63 Степень повышения давления в компрессоре газотурбинной установки (ГТУ) равна λ, температура рабочего тела (для k=c_p/c_υ=1,4) перед соплами турбины равна 800 ºС. В идеальном цикле ГТУ теплота подводится при постоянном давлении. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, удельную полезную работу цикла, а также изменение идеальной энтропии в процессе подвода теплоты, приняв теплоемкость рабочего тела не зависящей от температуры. Начальные параметры цикла р₁=0,1 МПа и t₁=27 ºC. Цикл представить в pυ- и Ts — координатах.

Таблица 1 – Числовые данные к задачам контрольной работы №1

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ

17.64 Для идеального цикла газовой турбины с подводом теплоты при  (см. рис. 39) найти параметры в характерных точках, полезную работу, термический к.п.д., количество подведенной и отведенной теплоты, если дано: р₁ = 100 кПа; t₁ = 27 ºС; t₃ = 700 ºС; λ = р₂/p₁=10; k = 1,4. Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.

17.65 Рассчитать цикл ГТУ с изохорным подводом теплоты, если начальные параметры рабочего тела р₁ = 0,1 МПа, t₁ = -20 ºС, степень повышения давления при сжатии β = 5, а температура рабочего тела на входе в турбину t₃ = 750 ºС. Определить параметры в характерных точках цикла, подведенное и отведенное количество теплоты, работу, термический КПД цикла, а также термический КПД цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикл в координатах р,υ и T,s.

Методические указания.pdf

17.66 Рассчитать цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты и адиабатным сжатием в компрессоре, если начальные параметры рабочего тела р₁ = 0,1 МПа, t₁ = 10ºС, степень повышения давления при сжатии β = 6, а температура рабочего тела на входе в турбину t₃ = 850ºС. Определить параметры в характерных точках цикла, подведенное и отведенное количество теплоты, работу, термический КПД цикла, а также термический КПД цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикла в координатах  p,υ и T,s. Рабочее тело – воздух.

Методические указания.pdf

17.67 Рассчитать цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты и регенерацией (степень регенерации σ = 0,8), если начальные параметры рабочего тела р₁ = 0,1 МПа, t₁ = -10 ºС, степень повышения давления при сжатии β = 5,5, а температура рабочего тела на выходе из турбины t₄ = 420 ºС. Определить параметры в характерных точках цикла, подведенное и отведенное количество теплоты, полезную работу и термический КПД цикла, а также термический КПД цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикл в координатах p,υ и T,s. Рабочее тело – воздух.

Методические указания.pdf

17.68 Степень повышения давления в компрессоре газотурбинной установки (ГТУ) равна λ, температура рабочего тела (для k=c_p/c_υ=1,4) перед соплами турбины равна 800 ºС. В идеальном цикле ГТУ теплота подводится при постоянном давлении. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, удельную полезную работу цикла, а также изменение идеальной энтропии в процессе подвода теплоты, приняв теплоемкость рабочего тела не зависящей от температуры. Начальные параметры цикла р₁ = 0,1 МПа и t₁ = 27 ºС. Цикл представить в рυ- и Ts — координатах.

Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ

17.69 Для идеального цикла газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, полезную работу, количество подведённой и отведённой теплоты, если в начале сжатия рабочего тела абсолютное давление р₁ = 0,1 МПа и t₁ = 17ºC. Степень повышения давления в цикле λ, а температура рабочего тела в конце расширения t₄. Рабочее тело — 1 кг сухого воздуха.

Таблица 2 –Числовые данные к задачам контрольной работы

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

17.70 Рассчитайте термический КПД простейшей газотурбинной установки, работающей по циклу с подводом теплоты при р = const и при следующих степенях повышения давления: 1) β₁ = 5; 2) β₂ = 10; 3) β₃ = 20.

Считайте, что рабочее тело обладает свойствами воздуха. Показатель адиабаты принять равным k = 1,4.

Ответ: η_t,1 = 0,369; η_t,2 = 0,482; η_t,3 = 0,575.