- •Институт энергетики и транспортных систем
- •Курсовая работа
- •Введение
- •1.1 Исходные данные для расчета
- •1.2. Принципиальная схема и термодинамический цикл гту в диаграмме т-s
- •1.4. Результаты расчета для по включительно
- •1.4.1. Компрессор
- •1.3. Расчет цикла гту без регенератора
- •Компрессор:
- •Камера сгорания:
- •1.3.3 Газовая турбина:
- •1.4.2. Камера сгорания
- •1.4.3. Газовая турбина
- •1.5. Определение оптимальных степеней повышения давления и
- •Расчет и анализ цикла гту с регенерацией со сгоранием при р – const
- •Исходные данные
- •Принципиальная схема и цикл гту с регенерацией
- •Расчет цикла гту с регенератором
- •Компрессор
- •Камера сгорания
- •Газовая турбина
- •Определение оптимальных степеней повышения давления и
- •Сравнительный анализ результатов расчетов гту с регенерацией и гту без регенерации
- •Выбор типа осевого компрессора, определение его характеристик и основных размеров методом моделирования
- •Исходные данные
- •Определение точки моделирования
- •Определение числа ступеней и основных геометрических размеров проточной части газовой турбины
- •Исходные данные для проектирования проточной части газовой турбины
- •Определение числа ступеней газовой турбины
- •Определение основных размеров последней ступени с учетом выходного диффузора
- •Выбор конструктивной схемы проточной части
- •Определение длины сопловой лопатки первой ступени
- •Построение схемы проточной части газовой турбины
- •Расчет проточной части газовой турбины по среднему диаметру
- •Исходные данные для расчета проточной части газовой турбины
- •Результаты расчета проточной части газовой турбины
- •Построение входных и выходных треугольников скоростей для каждой ступени
- •1 Ступень
- •2 Ступень
- •3 Ступень
Камера сгорания
Результаты расчета камеры сгорания заданной ГТУ приведены в
табл. 1.5
Таблица 1.5
№ |
Наименование величины |
Обозна чение |
Размер ность |
Степень повышения давления |
|||||||||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
||||
1 |
Полное давление перед газовой турбиной |
|
бар |
4,669 |
5,603 |
6,537 |
7,471 |
8,405 |
9,339 |
10,272 |
11,206 |
12,140 |
13,074 |
|
|
2 |
Удельный расход в камере сгорания |
|
- |
0,0163 |
0,0172 |
0,0178 |
0,0184 |
0,0189 |
0,0193 |
0,0196 |
0,0199 |
0,0202 |
0,0205 |
|
|
3 |
Энтальпия воздуха на входе в к.с. |
|
кДж/кг |
1110,073 |
1076,299 |
1049,416 |
1027,176 |
1008,417844 |
990,684 |
978,367 |
966,04 |
955,0316 |
945,1996 |
|
|
4 |
Энтальпия воздуха |
|
кДж/кг |
293,250 |
|||||||||||
5 |
Энтальпия продуктов сгорания на выходе из к.с. |
|
кДж/кг |
1765,793 |
|||||||||||
6 |
Энтальпия продуктов сгорания |
|
кДж/кг |
295,737 |
|||||||||||
Газовая турбина
Результаты расчета газовой турбины заданной ГТУ приведены в
табл. 1.6
Таблица 1.6
№ |
Наименование величины |
Обозна чение |
Размер ность |
Степень повышения давления |
||||||||||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
|
|||||
1 |
Расход газа через проточную часть газовой турбины |
|
кг/с |
463,904686 |
464,290109 |
464,596896 |
464,850695 |
465,064768 |
465,267151 |
465,407708 |
465,548338 |
465,674011 |
465,786212 |
|
|
|
2 |
Доля охлаждающего воздуха, которая не возвращается в проточную часть турбины |
|
- |
0,8 |
||||||||||||
3 |
Удельный расходвоздуха на охлаждение элементов турбины |
|
кг/с |
0,1 |
||||||||||||
4 |
Коэффициент, учитывающий влияние охлаждения на аэродинамику проточной части турбины |
|
- |
0,950 |
||||||||||||
5 |
Полное давление газа за турбиной |
|
бар |
1,035 |
||||||||||||
6 |
Степень понижения давления газа в турбине |
|
- |
4,511398 |
5,413677 |
6,315957 |
7,218236 |
8,120516 |
9,023 |
9,925 |
10,827 |
11,72863 |
12,63191 |
|
|
|
7 |
Термодинамическая функция |
|
- |
862,220 |
||||||||||||
8 |
Термодинамическая функция |
|
- |
191,1203 |
159,2669 |
136,5145 |
119,4502 |
106,1779 |
95,560 |
86,873 |
79,633 |
735078 |
68,2572 |
|
|
|
9 |
Удельная работа, развиваемая газовой турбиной |
|
кДж/кг |
501,9963 |
551,563 |
591,6866 |
625,3234 |
654,0823 |
681,1368 |
701,0833 |
720,8120 |
738,6408 |
754,7340 |
|
|
|
10 |
Энтальпия продуктов сгорания |
|
кДж/кг |
1191,426 |
1134,713 |
1088,804 |
1050,32 |
1017,415 |
986,460 |
963,638 |
941,065 |
920,6662 |
902,2529 |
|
|
|
11 |
Мощность, развиваемая газовой турбиной |
|
кВт |
232878,4 |
256085,4 |
274895,7 |
290682,0 |
304190,6 |
316910,6 |
326289,6 |
335572,8 |
343965,8 |
351544,7 |
|
|
|
12 |
Полная удельная энтальпия газа за турбиной |
|
кДж/кг |
1263,797 |
124,230 |
1174,106 |
1140,470 |
1111,711 |
1084,656 |
1064,710 |
1044,81 |
1027,152 |
1011,059 |
|
|
|
13 |
Температура заторможенного потока газа за турбиной |
|
К |
1166,1078 |
1124,8355 |
1091,254 |
1062,967 |
1038,657 |
1015,697 |
998,715 |
981,872 |
966,601 |
952,7779 |
|
|
|
14 |
Расход воздуха через компрессор |
|
кг/с |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
510 |
|
|
|
15 |
Массовый расход топлива в ГТУ |
|
кг/с |
7,454689 |
7,840109 |
8,146896 |
8,400695 |
8,614767 |
8,817151 |
8,957707 |
9,098338 |
9,224011 |
9,336212 |
|
|
|
16 |
Удельный расход топлива, отнесенный к полезной мощности на валу ГТУ |
|
кг/с*кВт |
0,0000595238 |
0,0000589539 |
0,000058984 |
0,0000592918 |
0,000059788 |
0,0000601503 |
0,000061148 |
0,0000619913 |
0,000062875 |
0,0000637839 |
|
|
|
17 |
Эффективный КПД ГТУ |
|
- |
0,392982 |
0,396781 |
0,396581 |
0,39452 |
0,391245 |
0,388889 |
0,382546 |
0,377340 |
0,372036 |
0,366735 |
|
|
|
18 |
Удельная полезная мощность |
|
кВт/кг |
245,5660 |
260,758 |
270,825 |
277,811 |
282,526 |
287,422 |
287,241 |
287,780 |
287,654 |
287,004 |
|
|
|
По окончанию проведения расчета строится зависимость эффективного КПД от полезной мощности на валу. График этой зависимости приведен на рисунке 2.1
