Условие задачи
Для идеализированного цикла газотурбинной установки, заданного значениями параметров, приведенных в таблице 9.1, определить давление, удельный объем и температуру во всех характерных точках цикла; работу и теплоту за цикл, а также термический КПД цикла ηt.
Известны параметры в начальной точке процесса p1 и t1, степень сжатия ε = v1/v2, степень повышения давления λ=p2/p1 и степень предварительного расширения ρ = v3/v2. В качестве рабочего тела принять воздух. Теплоёмкости определять согласно молекулярно-кинетической теории идеального газа. Схематично изобразить цикл в pv- и Ts-диаграммах.
Таблица 9.1 Исходные данные для расчета
Ответ
Идеальный цикл ГТУ с подводом теплоты при называется циклом Брайтона. Цикл Брайтона состоит из двух адиабат и двух изобар: сжатие в компрессоре и расширение в турбине происходит адиабатно и обратимо, подвод теплоты в камере сгорания и отвод теплоты в окружающую среду происходит изобарно.
Теплофизические свойства рабочего тела (воздуха).
Воздух при нормальных условиях является идеальным газом. Его молярная масса равна =28,97 кг/кмоль. Показатель адиабаты воздуха равен k=1,4 (соответствует показателю адиабаты для двухатомного газа в молекулярно-кинетической теории газов):
