Условие задачи
Тепловой расчет цикла газотурбинной установки со ступенчатым сжатием и со ступенчатым расширением продуктов сгорания.
В ГТУ со ступенчатым сжатием и ступенчатым расширением: адиабатный КПД турбокомпрессоров среднего и низкого давлений - адиабатный КПД турбокомпрессоров высокого давления - , степень повышения давления воздуха с температурой t1=20oC, подаваемого в камеру сгорания, - , температура газа, поступающего в турбину, - t3 , степень регенерации - , топливо – стандартное, внутренний относительный КПД газовой турбины - механический КПД турбины - КПД электрогенератора -
Найти:
1. температуру сжатого воздуха после компрессора,
2. удельную работу в кДж/нм3 , затрачиваемую на сжатие воздуха,
3. работу, затрачиваемую на сжатие воздуха в кДж/г, на 1 г топлива,
4. отводимое от компрессора тепло в системе охлаждения в кДж/г, на 1 г топлива,
5. удельную работу турбины в кДж/г, на 1 г топлива,
6. удельную работу ГТУ в кДж/г, на 1 г топлива,
7. отводимое тепло в атмосферу в кДж/г, на 1 г топлива,
8. удельный расход условного топлива на 1 кВтч электрической энергии,
9. коэффициент полезного использования топлива.
Нарисовать идеальный и реальный циклы на T,s диаграмме, составить тепловой баланс.
Исходные данные:
адиабатный КПД турбокомпрессоров среднего и низкого давлений
адиабатный КПД турбокомпрессоров высокого давления
внутренний относительный КПД газовой турбины
механический КПД турбины
КПД электрогенератора
температура воздуха t1=20°С
степень повышения давления β=15
температура газа, поступающего в турбину t3=750°С
степень регенерации σ=0,9
удельная теплоемкость воздуха ср=0,2415 ккал/(кг·К)
Ответ
Степень сжатия каждой ступени компрессора:
Температура воздуха в точке 2 после сжатия в первой ступени: