Расчет газотурбинной установки

Начальные данные

газотурбинный установка регенератор топливо.

Температура воздуха: .

Давление воздуха:

Температура за КС: .

Подогрев газа в КСППГ: .

Степень регенерации:

Эффективная мощность ГТУ:

Стехиометрический коэффициент:

Температура топлива: .

Давление топлива: .

Низшая теплотворная способность топлива: .

Скорость выхлопных газов:

Расчет.

1) Входное устройство.

Температура воздуха на входе в компрессор:

Давление воздуха на входе в компрессор:

Изменение энтропии во входном устройстве:

2) Компрессор.

Истинная удельная изобарная теплоемкость воздуха при.

:

Истинный показатель адиабаты при.

:

Давление воздуха на выходе из компрессора:

Предварительное значение температуры за компрессором:

Среднее значение температуры в процессе сжатия:

Истинная массовая изобарная теплоемкость воздуха при :

Уточненное значение истинного показателя адиабаты при :

Уточненное значение температуры воздуха за компрессором:

Удельная работа сжатия воздуха в компрессоре:

Изменение энтропии в компрессоре:

.

3) Регенератор.

Температура воздуха за регенератором:

Давление воздуха за регенератором:

Изменение энтропии в регенераторе:

.

4) Камера сгорания.

Давление газа за КС:

Удельная полная энтальпия воздуха (), чистых продуктов сгорания () и топлива (:

Удельная теплоемкость топлива:

Расход топлива в КС:

Коэффициент избытка воздуха:

Расход чистых продуктов сгорания:

Расход остаточного воздуха в рабочем теле КС:

Тепловая мощность, выделяющаяся при полном сгорании топлива:

Тепловая мощность, подведенная к рабочему телу:

Изменение энтропии в КС:

.

5) Турбина.

Удельная работа расширения газа в турбине:

Предварительное значение температуры за турбиной:

Среднее значение температуры в процессе расширения:

Изобарная теплоемкость при.

:

Уточненное значение температуры за турбиной:

Истинный показатель адиабаты при.

:

Степень расширения в турбине:

Давление за турбиной:

Изменение энтропии в турбине:

.

6) КСППГ.

Температура газа за КСППГ:

Давление газа за КСППГ:

Полные удельные энтальпии:

Расход топлива в КСППГ:

Расход чистых продуктов сгорания в КСППГ:

Расход остаточного воздуха в рабочем теле КСППГ:

Тепловая мощность полного сгорания топлива:

Тепловая мощность, подведенная к рабочему телу в КСППГ:

Изменение энтропии в КСППГ:

.

7) Силовая турбина.

Истинный показатель адиабаты при :

Предварительное значение температуры газа за силовой турбиной:

Изобарная теплоемкость смеси при :

Давление газа за силовой турбиной:

Степень расширения газа в силовой турбине:

Уточненное значение температуры газа за силовой турбиной:

Средняя температура в процессе расширения газа в силовой турбине:

Изобарная теплоемкость и истинный показатель адиабаты при :

Удельная работа расширения газа в силовой турбине:

Уточненное значение температуры газа за силовой турбиной:

Средняя температура в процессе расширения газа в силовой турбине:

Уточненное значение удельной работы расширения газа в силовой турбине:

Удельная работа ГТУ:

Расход газа:

Коэффициент избытка воздуха:

Расход топлива:

Расход воздуха:

Изменение энтропии в силовой турбине:

Мощность, затрачиваемая на привод компрессора:

Мощность турбины:

.

Рис. 1. Зависимость КПД ГТУ от степени сжатия компрессора.

Рис. 2. Расчетный цикл ГТУ.