ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИРассчитать термодинамический цикл газотурбинной установки (рис. 7), если рабочим телом является 1 кг смеси идеальных газов следующего состава: ü кислород – ; ü азот – ; ü углекислый газ – ; ü водяные пары – . Рис. 7. Термодинамический цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты Процессы сжатия и расширения в цикле политропные. Показатель политропы в процессе сжатия (1-2) равен , а в процессе расширения (3-4) – . Температура и давление рабочего тела на входе в осевой компрессор равны соответственно и . Кроме того, заданы степень повышения давления в осевом компрессоре , степень предварительного расширения в камере сгорания и расход рабочего тела . Определить: 1. Значения параметров и функций состояния в характерных точках цикла 2. Изменения функций состояния (), значения удельных термодинамической и потенциальной работ и теплообмена во всех процессах цикла. 3. Работу цикла , его термический КПД и КПД цикла Карно , осуществляемого в том же интервале температур. 4. Теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе рабочего тела . 5. Как измениться термический КПД цикла и его термодинамическое совершенство, если в осевом компрессоре будет происходить изотермический процесс сжатия. Изобразить цикл в координатах и .
Так как алгоритм расчета термодинамических циклов ГТУ и поршневых ДВС практически аналогичен, то предлагаемый пример расчета изложен без отдельных пояснений, которые можно найти в предыдущем разделе. 1. Характеристики рабочего тела: средняя молекулярная масса
,
газовая постоянная
,
теплоемкости компонентов смеси при (Приложение. Табл. 2) [3]:
; ; ; ,
средняя удельная изобарная теплоемкость
средняя удельная изохорная теплоемкость
,
показатель адиабаты смеси идеальных газов
. 2. Термодинамические параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла (рис. 7).
|