– удельная работа цикла
2.3. Цикл Дизеля:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянном давлении (процесс 2//-3)
где
– удельное количество теплоты, отведенной при постоянном объеме (процесс 4/-1)
– степень сжатия
– степень предварительного расширения
– степень повышения давления
– термический коэффициент полезного действия
– удельная работа цикла
2.4. Цикл газотурбинной установки:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянном давлении (процесс 2//-3)
– удельное количество теплоты, отведенной при постоянном давлении (процесс 4//-1)
– степень сжатия
– степень предварительного расширения
– степень повышения давления рабочего тела в компрессоре
– термический коэффициент полезного действия
– удельная работа цикла
ЗАДАНИЕ 2
Для компрессора, сжимающего воздух перед камерой сгорания в газотурбинной установке (рис. 12), определить теоретическую работу, затрачиваемую на сжатие 1 кг воздуха и конечную температуру газа. Компрессор считать идеальным. Расчет произвести для политропного и адиабатного сжатия в одноступенчатом, трехступенчатом, пятиступенчатом и семиступенчатом компрессорах.
Завершив расчетную часть, необходимо заполнить таблицу с основными результатами, построить в масштабе индикаторные диаграммы рабочих процессов для одно- и трехступенчатого компрессоров в координатах pV (рис. 22). Начертить графики зависимости конечной температуры газа Tк и работы сжатия a от числа ступеней компрессора x. Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой из компрессоров целесообразно использовать в данном случае и почему.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 2 и соответствуют заданию 1.
Таблица 2
Исходные данные к заданию 2
Номер варианта | n | k | R, Дж/(кг·К) | tн, оС | рн, МПа | рк, МПа |
9 | 1,2 | 1,4 | 287 | 27 | 0,1 | 4,4 |
Последовательность расчета
1. Удельный объем рабочего тела в начальном состоянии
2. Одноступенчатый компрессор (x=1).
2.1. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:
- политропное сжатие
2.2. Конечная температура газа:
- политропное сжатие
3. Трехступенчатый компрессор (x=3).
3.1. Степень увеличения давления воздуха в каждой ступени компрессора
3.2. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:
- политропное сжатие
3.3. Конечная температура газа:
- политропное сжатие
ЗАДАНИЕ 3
В сопле Лаваля, установленном в газовой турбине, происходит адиабатное расширение продуктов сгорания топлива от давления p1 и температуры t1 до давления p2. Определить геометрические размеры сопла, а также скорость и температуру газа на выходе. Входной скоростью продуктов сгорания и трением в канале сопла пренебречь.
По полученным размерам начертить эскиз сопла Лаваля в масштабе.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 3 и соответствуют заданиям 1 и 2.
Таблица 3
Исходные данные к заданию 3
Номер варианта | m, кг/с | k | R, Дж/(кг·К) | t1, оС | р1, МПа | p2, МПа |
9 | 0,9 | 1,4 | 287 | 1790 | 4,4 | 0,1 |
Последовательность расчета
1. Критическое отношение давлений
2. Удельный объем газа во входном сечении сопла
3. По условию задачи соотношение давлений