Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Расчет обратимого цикла газового двигателя
Задача Рассчитать цикл газового двигателя: двигателя внутреннего сгорания (ДВС)или газотурбинного двигателя (ГТД),рис.1. Номер цикла, а также исходные данные для расчета приведены в табл. 1 по вариантам. Размерность величин, приведенных в табл. 1: р[бар], v [м3/кг], Принять, что рабочее тело обладает свойствами воздуха. Рассчитать параметры (р, v, Т) в узловых точках цикла, подведенную (q1), отведенную (q2) теплоту, работу (l) и термический КПД (ηt) цикла. Теплоемкость воздуха принять постоянной. Показать цикл в T-s- диаграмме. Результаты расчета представить в виде табл.2. Ответить на вопросы: •для вариантов с расчетом цикла ДВС: 1. чем отличается обратимый цикл ДВС от реального? 2.Как влияет степень сжатия и начальные параметры рабочего тела (p1, T1) на термический КПД цикла? •Для вариантов с расчетом цикла ГТД: 1. приведите схему ГТД для Вашего варианта. 2. в чем состоят преимущества и недостатки газотурбинных двигателей по сравнению с ДВС? Рис. 1 Циклы ГТД и ДВС
Таблица 2
ЗАДАНИЕ 2 Термодинамический анализ цикла энергетической .газотурбиной установки ГТУ- 50-800 При решении данной задачи представляется возможность познакомиться с системой КПД для оценки степени необратимости реальных циклов и способами повышения КПД газотурбинных установок. Задача
Рис. 2 На рис. 2. и 3. приведены схема и цикл ГТУ, предназначенной для выработки электроэнергии, электрическая мощность Nэ=50 MBt, максимальная температура газов t=800 °C. Обозначения: K1, К2, Кз – ступени трехступенчатого компрессора, T1, Т2 –ступени двухступенчатой турбины, ПО1, ПО2 – промежуточные охладители, КС1, КС2 – камеры сгорания, Р – регенератор, ЭГ – электрический генератор. Цифры на схеме соответствуют узловым точкам действительного цикла. Рис. 3. Установка представляет собой двухвальный агрегат с тремя ступенями сжатия, двумя ступенями расширения и регенерацией тепла. Цикл состоит из адиабатных процессов сжатия и расширения рабочего тела и изобарных процессов подвода и отвода тепла. В действительных (необратимых адиабатных) процессах сжатия и расширения рабочего тела энтропия увеличивается (процессы 1–2, 3–4, 5–6, 8–9, 10-11). Конечные точки обратимыхадиабатных (s=const) и изобарных процессов обозначены одним штрихом (2', 4', 6', 9', 11', 7/, 12'). Дано: • параметры воздуха на входе в первую ступень компрессора р1=1бар,t1=20 °C; • температуры воздуха на входе во вторую и третью ступени компрессора t3=t5=t1=20 oC; • степени повышения давления в ступенях компрессора β1=β2=βз=2,62; • температуры продуктов сгорания на входе в ступени турбины t8=t10=800 °C; • степени понижения давления в ступенях турбины одинаковы β4=β5; • коэффициент регенерации σ=0,75; • внутренний относительный КПД ступеней компрессора ηoik=0,8; • внутренний относительный КПД ступеней турбины ηoiT=0,85; • КПД камеры сгорания ηoc=0,96; • механический КПД ступеней турбины ηMT=0,98; • механический КПД ступеней компрессора ηMk =0,97; • КПД регенератора η|р=0,96; • КПД генератора электрического тока ηp=0,99; Рассчитать: - температуры в узловых точках обратимого цикла (2',4', 6', 7', 9', 11',12); - подводимую (q1, кДж/кг) отводимую (q2, кДж/кг) теплоту и термический КПД (ηt) обратимого цикла; - температуры в узловых точках действительного цикла (2,4,6,7,9,11,12); - подводимую (q1д, кДж/кг), отводимую (q2д, кДж/кг) теплоту и внутренний КПД (ηi) действительного цикла; - эффективную работу (le, кДж/кг) газотурбинной установки; - электрическую работу (lэ, кДж/кг) ГТУ; - теплоту, выделившуюся при сгорании топлива (q', кДж/кг); - электрический КПД (ηэ) газотурбинной установки. Принять, что рабочее тело обладает свойствами воздуха. Расчеты произвести при постоянной теплоемкости μсv=20,8 кДж/(кмоль·К). - сравните полученные значения термического (ηt), внутреннего (ηi) и электрического (ηэ) коэффициентов полезного действия и сделайте выводы. - сравните электрический КПД газотурбинной установки с эффективным КПД газотурбинного двигателя с циклом Брайтона и сделайте выводы. Ответы выделите. Найденные значения температур в узловых точках обратимого и необратимого циклов представьте в виде таблицы. Приведите ответы по всем величинам, которые требуется рассчитать.
ЗАДАНИЕ №2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 348. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |