1. Calculul eficienței termice a ciclului de turbină cu referire la conceptele de bază
2. ciclu GTU: construirea de diagrame și calculul eficienței termice: (pic) MAS 11 MCS 14
Ciclul Brayton / Joule - ciclu termodinamic care descrie procesele de lucru ale unei turbine cu gaz, turboreactoare și statoreactoare motoare cu combustie și motoarele cu turbină cu gaz, cu gaz de combustie externă a buclei închise (o singură fază) ale corpului de lucru.
Ciclul este numit după inginerul american George Brighton, care a inventat un motor cu ardere internă cu piston, care a lucrat la acest ciclu.
Uneori acest ciclu este numit și ciclul Joule - în onoarea fizicianului englez James Joule, care a stabilit echivalentul mecanic al căldurii.
Diagrama P - V a ciclului Brighton
(T - S) din ciclul Brighton
Ciclul ideal Brighton constă în procese
· 1-2 compresie isentropică.
Intrare de căldură izobarică 2-3.
· Expansiunea isentropică 3-4.
· 4-1 Îndepărtarea izobarică a căldurii.
Având în vedere diferențele dintre procesele reale adiabatică și contracția isentropic, construit ciclu Brayton reale (1-2p -3-4p -1 pe diagrama T-S)
Eficiența termică a ciclului ideal Brighton este de obicei exprimată prin formula:
unde este gradul de creștere a presiunii în procesul de compresie izentropică (1-2);
- indicele adiabatic (pentru aer egal cu 1,4)
Trebuie remarcat în mod special faptul că acest mod general acceptat de calcul al eficienței unui ciclu ascunde esența procesului în desfășurare. Eficiența maximă a ciclului termodinamic se calculează prin raportul dintre temperaturile conform formulei Carnot :.
unde este temperatura frigiderului;
Exact același raport de temperatură poate fi exprimat în raport cu raportul de presiune utilizat în ciclu și exponentul adiabatic:
Astfel, eficiența ciclului Brighton depinde de temperaturile inițiale () și finale () ale procesului de comprimare exact la fel ca și eficiența ciclului Carnot. Cu o cantitate infinit de mică de încălzire a fluidului de lucru de-a lungul liniei (2-3), procesul poate fi considerat izotermic și complet echivalent cu ciclul Carnot. Mărimea încălzirii fluidului de lucru în procesul izobaric determină cantitatea de muncă atribuită cantității mediului de lucru utilizat în ciclu și nu afectează eficiența termică a ciclului calculată din formula de mai sus.
Cu toate acestea, implementarea ciclului de încălzire poate tinde să producă mari cantități de rezistență termică limitată a materialelor folosite - pentru a minimiza dimensiunile mecanismelor performante de compresie și expansiune a fluidului de lucru. Prin urmare, temperatura superioară a ciclului este aproape de temperatura. Prin urmare, eficiența ciclului Brayton este mai mic decât randamentul ciclului Carnot, realizată în intervalul de temperatură -.
Pierderile din compresor sunt estimate de eficiența adiabatică
unde - lucrează teoretic (adiabatic) în compresor, egală cu;
- lucrul efectiv în compresor, egal cu.
Eficiența adiabatică a compresorului # 951; cad ajunge la 0,8 - 0,85.
Pierderile din turbină sunt estimate de eficiența relativă, care este egală cu
unde este lucrul real de expansiune în turbină, egal cu "
- lucrări de extindere adiabatică în turbină, egale cu.
La turbinele moderne de gaz = 0,8 - 0,9. Pentru a construi un ciclu real de GTU sau pentru a defini parametrii în puncte
2 'și 4', trebuie să specificați valorile și (din literatura de specialitate).
Lucrarea ciclului real GTU este
Căldura furnizată în CS unui GTU real este calculată prin
Eficiența internă a GTU, luând în considerare pierderile de mai sus din compresor și turbină, este egală cu
Eficiența efectivă. ia în considerare toate componentele conversiei căldurii în energie electrică, inclusiv pierderile de căldură în camera de ardere, pierderile mecanice datorate frecării în lagărele și pierderile într-un generator electric,
unde # 951; m - eficiența mecanică, de obicei egală cu 0,95 - 0,99;
- eficiența camerei de ardere egală cu 0,98;
- Eficiența generatorului electric
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: