Влияние относительных К.П.Д. компрессора и турбины на энергетические характеристики установки

Внутренние КПД турбины и компрессора заметно влияют на все показатели ГТУ, так как полезная работа является разностью двух больших величин, зависящих от η_т и η_к. Чем больше степень сжатия в цикле, тем больше l_т и l_к, и это влияние заметнее выражено. Обычно для учета влияния η_т и η_к используют метод малых отклонений.

(1.30)

где - относительное изменение полезной работы; dh_т, dh_к - соот­ветственно относительное изменение КПД турбины и компрессора.

Сомножители при dh_т и dh_к называют коэффициентами влияния k_hт

и k_hк . При φ = 0,33:

(1.31)

т.е. рост h_т на 1% увеличивает полезную работу на 3%, а рост h_к на 1% увеличивает L_e на 2%. Аналогично при φ = 0,4:

или k_hт = 2,5 и k_hк = 1,5.

Запишем уравнение () для эффективного К.П.Д. установки:

(1.32)

где h_е – расчетное значение эффективного КПД ГТУ.

Зависимость эта является приближенной, так как не учитывает ре­альной схемы ГТУ. Считая по формуле (1.), например, при φ = 0,33 и h_е= 0,3 получаем т.е. коэффициент влияния h_т на h_е такой же, как и на полезную работу, а h_к влияет на h_е меньше, так как потери в компрессоре увеличивают температуру воздуха за ним.

Для полезной мощности выражение в малых отклонениях имеет вид

(1.33)

т.е. без учета изменения расхода воздуха КПД турбины и компрессора влияют на мощность ГТУ так же, как и на полезную работу 1 кг газа

Контрольные вопросы.

1. Опишите последовательность процессов изменения свойств рабочего тела в ГТУ.

2. По каким признакам классифицируются ГТУ?

3. Назовите основные преимущества регенеративных схем ГТУ.

4. Какой процесс принимают за эталонный при термодинамическом расчете ГТУ?

5. Что выражается политропным К.П.Д?

6. Относительный К.П.Д. турбины или компрессора в большей степени влияет на эффективный К.П.Д. установки?

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА

И ТУРБИНЫ

Характеристикой осевого компрессора называется зависимость между его основными параметрами. Как правило она имеет вид π_к = f(G_в, n, p₁, T₁) и η_к = (G_в, n, π_к ). Графически характеристика осевого компрессора представляет собой семейство линий постоянных оборотов (изодром) (рис. 2.1).

а) б)

Рис. 2.1. Характеристика осевого компрессора

в измеренных параметрах G_В и n (а)

и в приведенных G_пр и n_пр (б).

По такой характеристике можно судить о степени совершенства компрессора (а именно, его проточной части), об удаленности рабочей точки машины от границы помпажа, определять КПД компрессора в заданном режиме.

Существуют несколько методов получения характеристик осевых компрессоров.

Расчетно-теоретический метод основан на прогнозировании режима работы компрессора по заданным параметрам на основе математических моделей.