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

25 июля 2024
Теплоэнергетика и теплотехника

Условие:

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 η_t.

Известны параметры в начальной точке процесса p₁и 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

Решение:

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):