Методы расчета термодинамических свойств рабочих тел. Исследование циклов простых газотурбинных установок. Проектирование заданной установки с использованием математической модели. Изучение влияния температур газа перед турбинами на КПД газотурбины.
Из многообразия тепловых двигателей в данной работе рассматриваются газотурбинные установки (ГТУ). Известно, что рабочее тело ТЭС, АЭС и ГТУ - это поток газа, и поэтому основные энергетические характеристики (работа и КПД) определяются энтальпиями h характерных точек цикла. При расчете адиабатных процессов необходимо вычисление энтропии по температуре и давлению s=f(T, р) и энтальпии по давлению и энтропии h=f(p, s). Если же ставится обратная задача - по известной энтальпии h найти температуру Т, то эту операцию отыскания корня уравнения (1.2) обозначим: T= (h). Исследование циклов простых газотурбинных установок 2.1 Математическая модель простой газотурбинной установки газотурбинный установка термодинамический Принципиальная схема простой газотурбинной установки (ГТУ) изображена на рис. 2.1 а, а цикл, совершаемый рабочим телом этой установки, в ТS-диаграмме дан на рис. 2.1 б. В данной работе в качестве регулируемых параметров выбраны: начальные давление и температура ; температура газа перед турбиной расход рабочего тела G; внутренние относительные КПД турбины и компрессора ; давление воздуха в камере сгорания р2; показатель адиабаты газа - рабочего тела k. Влияние давления в камере сгорания на мощность и КПД ГТУ не однозначно: существует оптимальное значение , при котором мощность (или КПД) максимальна. Оптимальное значение давления зависит от многих факторов и для простых ГТУ колеблется от 0,5 до 1,5 МПа (при =0.1 МПа). 2.2 Исследование влияния давления в камере сгорания на характеристики ГТУ Исследуем влияние давления в камере сгорания на мощность турбины, компрессора и ГТУ, а также на термический и внутренний КПД ГТУ. Получаем следующий результат вычислений: Будем изменять температуру t3: t3= 600 Ngtu максимальная= 531.382 кВт, при оптимальном p2= 0.5 МПа Kpdi макс= 0.195 при оптимальном p2= 0.5 МПа t3= 700 Ngtu максимальная= 751.429 кВт, при оптимальном p2= 0.5 МПа Kpdi макс= 0.233 кВт, при оптимальном p2= 0.7 МПа t3= 800 Ngtu максимальная= 971.476 кВт, при оптимальном p2= 0.5 МПа Kpdi макс= 0.264 кВт, при оптимальном p2= 0.9 МПа t3= 900 Ngtu максимальная= 1216.31 кВт, при оптимальном p2= 0.7 МПа Kpdi макс= 0.292 кВт, при оптимальном p2= 1.3 МПа t3= 1000 Ngtu максимальная= 1470.90 кВт, при оптимальном p2= 0.7 МПа Kpdi макс= 0.318 кВт, при оптимальном p2= 1.5 МПа t3= 1100 Ngtu максимальная= 1742.18 кВт, при оптимальном p2= 0.9 МПа Kpdi макс= 0.34 кВт, при оптимальном p2= 1.9 МПа t3= 1200 Ngtu максимальная= 2020.50 кВт, при оптимальном p2= 0.9 МПа Kpdi макс= 0.36 кВт, при оптимальном p2= 2.1 МПа t3= 1300 Ngtu максимальная= 2314.93 кВт, при оптимальном p2= 1.1 МПа Kpdi макс= 0.378 кВт, при оптимальном p2= 2.5 МПа t3= 1400 Ngtu максимальная= 2614.72 кВт, при оптимальном p2= 1.3 МПа Kpdi макс= 0.395 кВт, при оптимальном p2= 2.9 МПа t3= 1500 Ngtu максимальная= 2924.81 кВт, при оптимальном p2= 1.3 МПа Kpdi макс= 0.409 кВт, при оптимальном p2= 2.9 Мпа Как видно из результатов, некоторые различные значения получены при одинаковых значения оптимального давления, что может являться результатом большого шага изменения давления, поэтому для более точных результатов рекомендуется вводить как можно меньший шаг, что увеличит время расчета, но значительно увеличит его точность. Получаем следующий результат вычислений: t3= 400 KPDoiK=KPDoiT= 0.95 MaxN= 434.532248456 при P2опт= 0.35 KPDoiK=KPDoiT= 0.9 MaxN= 317.119550784 при P2опт= 0.3 KPDoiK=KPDoiT= 0.85 MaxN= 213.086308357 при P2опт= 0.25 KPDoiK=KPDoiT= 0.8 MaxN= 125.480392394 при P2опт= 0.2 KPDoiK=KPDoiT= 0.75 MaxN= 56.4451044826 при P2опт= 0.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.7 MaxN= 6.915999512 при P2опт= 0.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.65 MaxN= 0 при P2опт= 0 t3= 600 KPDoiK=KPDoiT= 0.95 MaxN= 910.022768109 при P2опт= 0.6 KPDoiK=KPDoiT= 0.9 MaxN= 721.621656116 при P2опт= 0.5 KPDoiK=KPDoiT= 0.85 MaxN= 547.63383194 при P2опт= 0.4 KPDoiK=KPDoiT= 0.8 MaxN= 388.839551176 при P2опт= 0.3 KPDoiK=KPDoiT= 0.75 MaxN= 251.842036728 при P2опт= 0.25 KPDoiK=KPDoiT= 0.7 MaxN= 138.048071508 при P2опт= 0.2 KPDoiK=KPDoiT= 0.65 MaxN= 53.6160272501 при P2опт= 0.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.6 MaxN= 0 при P2опт= 0 t3= 800 KPDoiK=KPDoiT= 0.95 MaxN= 1479.23592828 при P2опт= 0.85 KPDoiK=KPDoiT= 0.9 MaxN= 1220.79295883 при P2опт= 0.7 KPDoiK=KPDoiT= 0.85 MaxN= 976.04120124 при P2опт= 0.55 KPDoiK=KPDoiT= 0.8 MaxN= 748.163235783 при P2опт= 0.45 KPDoiK=KPDoiT= 0.75 MaxN= 539.501193578 при P2опт= 0.35 KPDoiK=KPDoiT= 0.7 MaxN= 355.268062331 при P2опт= 0.3 KPDoiK=KPDoiT= 0.65 MaxN= 198.289138059 при P2опт= 0.2 KPDoiK=KPDoiT= 0.6 MaxN= 80.3989554737 при P2опт= 0.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.55 MaxN= 1.51701098529 при P2опт= 0.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.5 MaxN= 0 при P2опт= 0 t3= 1000 KPDoiK=KPDoiT= 0.95 MaxN= 2116.79654804 при P2опт= 1.15 KPDoiK=KPDoiT= 0.9 MaxN= 1788.09926374 при P2опт= 0.95 KPDoiK=KPDoiT= 0.85 MaxN= 1473.34364252 при P2опт= 0.75 KPDoiK=KPDoiT= 0.8 MaxN= 1174.9098475 при P2опт= 0.6 KPDoiK=KPDoiT= 0.75 MaxN= 896.650316922 при P2опт= 0.5 KPDoiK=KPDoiT= 0.7 MaxN= 641.990972407 при P2опт= 0.4 KPDoiK=KPDoiT= 0.65 MaxN= 417.707180188 пр
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
