17 Газотурбинные установки
17.71 Газотурбинная установка (ГТУ) работает по циклу с подводом теплоты при p = const. Степень повышения давления β = 12.
Рассчитайте термический КПД ГТУ для двух случаев: 1) рабочим телом является воздух; 2) рабочим телом является гелий.
Ответ: 1) ηt = 0,508; 2) ηt = 0,630.
17.72 Для идеального цикла газотурбинной установки с подводом теплоты при р = const определить основные параметры (р, v, T) в характерных точках, термический КПД, полезную работу, а также количество подведенной и отведенной теплоты, если температура и давление рабочего тела (воздуха) в начале адиабатного сжатия равны t1 = 40ºC и р1 = 0,085 МПа, а температура рабочего тела в конце расширения t4 = 180ºC, степень повышения давления β = 4, степень предварительного расширения ρ = 2,1. Представить цикл в р-v и Т-s диаграммах.
17.73 В цикле газовой турбины с подводом теплоты при v = const начальные параметры рабочего тела р1 = 0,1 МПа и T1 = 300 К. Степень повышения давления в адиабатном процессе сжатия β = 10; k = 1,4. Температура на входе в турбину не должна превышать 1000 К. Рабочее тело – воздух; теплоемкости постоянные. Определить параметры (р, v, Т) в характерных точках цикла, удельную работу расширения, степень сжатия, полезную работу, удельное количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла. Представить цикл в р-v и Т-s диаграммах.
17.74 В активной ступени газ с начальным давлением р0 = 0,29 МПа и температурой t0 = 800 ºС расширяется до р1 = 0,15 МПа. Определить абсолютную скорость выхода газа из канала между рабочими лопатками и построить треугольник скоростей, если скоростной коэффициент сопла φ = 0,95, скоростной коэффициент лопаток ψ = 0,87, угол наклона сопла к плоскости диска α1 = 15º, отношение окружной скорости на середине лопатки к действительной скорости истечения газа из сопл u/c1 = 0,44, угол выхода газа из рабочей лопатки β2 = β1 — 5º, показатель адиабаты k = 1,34 и газовая постоянная R = 288 Дж/(кг·К).
Ответ: с2 = 108 м/c.
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
