Лекция 7.3: Циклы газотурбинных установок (ГТУ)

Основными недостатками поршневых двигателей внутреннего сгорания являются ограниченность их мощности и невозможность адиабатного расширения рабочего тела до атмосферного давления, которые отсутствуют в газотурбинных установках. ГТУ рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива.

 

На рис.7.6 дана схема простейшей газотурбинной установки со сгоранием топлива при постоянном давлении. Топливным насосом 5 и компрессором 4 топливо и воздух через форсунки 6 и 7 поступают в камеру сгорания 1. Из камеры продукты сгорания направляются в комбинированные сопла 2, где они расширяются, и поступают на лопатки газовой турбины 3.

 

\"\"

На рис.7.7 и рис7.8 представлены идеальный цикл ГТУ на PV и TS диаграммах.

 

\"\"

 

\"\"

 

1-2 – адиабатное сжатие до давления Р2;

2-3 – подвод теплоты q1 при постоянном давлении Р2 (сгорание топлива);

3-4 – адиабатное расширение до первоначального давления Р1;

4-1 – охлаждение рабочего тела при постоянном давлении Р1 (отвод теплоты q2);

 

Характеристиками цикла являются:

степень повышения давления – l = Р2/ Р1 ;

степень изобарного расширения – r = n3 /n2 .

 

Работа турбины:

lт = h3 – h4 .                                                                                                    (7.10)

Работа компрессора:

lн = h2 – h1 .                                                                                                    (7.11)

Полезная работа ГТУ равна разности работ турбины и компрессора:

lГТУ = lт – lк .                                                                                                  (7.12)

Термический к.п.д. цикла ГТУ имеет вид:

ht = 1 – 1/ l (k-1)/k .                                                                                        (7.13)

Теоретическая мощность газовой турбины, компрессора и установки (ГТУ):

Nт = lт·D/3600 = (h3 – h4)·D/3600 , (7.14)

Nк = lк·D/3600 = (h2h1D/3600 , (7.15)

NГТУ = lГТУ·D/3600 = [(h3 – h4) (h2 – h1) ]·D/3600 . (7.16)

 

Действительный цикл ГТУ отличается от теоретического наличием потерь на трение и вихреобразование в турбине и компрессоре. Эффективными методами повышения экономичности газотурбинных установок являются: регенерация теплоты, ступенчатое сжатие и расширение рабочего тела и пр.

Читайте также:

комментария 2

  1. Шурфик:

    А есть ли информация по теме отличия ГТУ, работающей по замкнутой схеме, от такой же установки, работающей по разомкнутой схеме??

    По паротурбинным установкамс поперечной связью есть что-нибудь???

  2. adminchik:

    Шурфик, постараемся найти winked

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *