1. Изчисляването на топлинната ефективност на цикъла на газовата турбина, основавайки се на основните понятия
2. GTU цикъл: изчисляване и диаграми топлинна ефективност: (PIC) MAS 11 MCS 14
Brayton цикъл / Джаул - термодинамичен цикъл описва работните процеси на двигатели с вътрешно горене газова турбина, турбореактивни и Правопоточни двигатели и газотурбинни двигатели, външно горене газове на затворен контур (единична фаза) на работния орган.
Цикълът е кръстен на американския инженер Джордж Брайтон, който е изобретил буталния двигател с вътрешно горене, работещи на този цикъл.
Понякога този цикъл се нарича още Джаул - в чест на английски физик Джеймс Джаул, който е установил механичния еквивалент на топлината.
P - V диаграма цикъл Brayton
(T - S) диаграма цикъл Brayton
Идеалният цикъл на Брайтон се състои от процеси
· 1-2 изентропична компресия.
· 2-3 изобарни доставка на топлина.
· 3-4 изоентропно експанзия.
· 4-1 изобарни отвеждане на топлината.
Като се има предвид разликите между реалните процеси адиабатно разширяване и свиване на изоентропно, конструирана реално цикъл Brayton (1-2p -3-4p -1 на диаграмата на T-S)
Топлинната ефективност на идеалния цикъл Brayton обикновено се изразява с формулата:
където - степента на повишаване на налягането в изоентропно процес на компресия (1-2);
- съотношението на специфичните топлини (1.4 за въздух равен)
Трябва да се отбележи, че този конвенционален метод за изчисляване на ефективността на цикъла скрива същината на текущия процес. Ефективността ограничаване на термодинамичния цикъл се изчислява от съотношението на температурата на уравнението Карно :.
където - температурата на хладилника;
Точно същата температура коефициент може да бъде изразена по отношение на количеството използван в съотношение налягане цикъл и адиабатно степен:
По този начин, ефективността на цикъл Brayton зависи от началната () и крайната температура () на процеса на компресиране точно същата като ефективността на цикъл на Карно. Когато безкрайно нагряване на работния флуид през линия (23) величина Процесът може да се разглежда като изотермична и напълно еквивалентен на цикъл на Карно. Големината на работния флуид по време на нагряване под изобарно операция определя стойността съотнесени към използваното количество в цикъла работна течност и не засяга изчислява съгласно горната формула, топлинната ефективност на цикъла.
Въпреки това, прилагането на отоплителния цикъл може да са склонни да произвеждат големи количества ограничена устойчивост на топлина на използваните материали - за да се намали размерите на механизмите, извършващи компресия и разширяване на работния флуид. Поради това, горната зададена температура на цикъла е почти температура. Следователно, ефективността на цикъла Brayton е по-малко от ефективността на Карно цикъл, реализиран в температурен обхват -.
Загубите се изчисляват компресор адиабатно ефективност
при което - теоретична (адиабатно) компресор работа е равна;
- истинската работа на компресора е равен.
Големината на адиабатно ефективността на компресора # 951; CAD достигне 0.8 - 0.85.
Загубите се изчисляват на относителната ефективност на турбината, която е равна на
където - истинската работа на разширение в турбината, което е равно на "
- адиабатно разширение работа в турбината, което е равно.
В съвременните газови турбини = 0.8 - 0.9. За да се изгради валиден газови турбини, или да се определят параметрите на точки
2 ', 4', и задаване на стойност (от литературата).
газовата турбина действителната работа на цикъла е
Топлина, обобщавайки в реална COP GTU, изчислена в
Вътрешен GTU ефективност, като се взема предвид загубата на компресора и турбината, както по-горе, е
Ефективно ефективност. отчита всички компоненти на превръщането на топлина в електрическа енергия, включително загуба на топлина в горивната камера, механичните загуби поради триенето в лагерите и загубата в електрически генератор,
където # 951; m - механична ефективност, обикновено равно 0.95 - 0.99;
- ефективността на горивната камера, 0.98;
- електрически генератор ефективност
Свързани статии