В цикле наибольшей удельной работы средние температуры и основные показатели подсчитываются аналогично

Результаты расчетов показывают, что в условиях регенеративного использования тепла энергетически наивыгоднейший режим работы имеет несомненные преимущества сравнительно с режимом наибольшей работы, в особенности в эксплуатационной нагрузке установок. Основная характеристика переменного режима работы играет особенно большую роль в стабилизации показателей рабочего процесса на частичных нагрузках и при ухудшении относительных КПД компрессора и газовой турбины.

Задача 1.4. Определить относительный адиабатический КПД осевого компрессора, работающих при следующих исходных данных: степень сжатия по компрессору равна 10; начальная температура процесса сжатия t₁=+15 ⁰C; конечная температура реального процесса сжатия t₂ =340 ⁰C.

При расчетах термодинамических циклов газотурбинных агрегатов с достаточно высокой степенью точности расчетов можно использовать соотношения законов идеальных газов (прежде всего в силу небольших соотношений давлений рабочего тела по тракту установки). При этом условии все параметры рабочего тела определяются только в функции температуры рабочего тела.

Относительный адиабатический КПД компрессора в этом случае определяется как отношение обратимой работы в процессе адиабатического сжатия к реальной работе в пределах заданных температур процесса.

где h_a и h_p – соответственно энтальпия в адиабатическом (обратимом) и реальном процессах сжатия, определяемые только как функции температуры процессов; С_pm и C¹_pm – средние теплоемкости а адиабатическом и реальном процессах сжатия. В силу стабильности теплоемкостей при таких уровнях температур, в расчете их можно принять численно равными; Т_а- конечная температура адиабатического процесса сжатия. Из уравнения адиабаты эта температура определяется соотношением:

Следовательно,

Задача 1.5. В результате проведенного ремонта проточной части газовой турбины (наплавка метала на концы лопаток, установка сотовых уплотнений и т.п.) относительный КПД газовой турбины увеличился на 2,4%, с величины 0,85 до величины 0,87: или на 2,4 %. Определить как это отразилось на изменение КПД и мощности установки в целом.

Решение. При заданных значениях относительных КПД компрессора и газовой турбины, выражение для внутреннего КПД установки записывается в форме (соотношение 1.43):

(а)

При изменении внутреннего относительного КПД турбины на величину , приведенное соотношение принимает вид:

(б)

Сопоставляя между собой соотношения (а) и (б) и принимая во внимание, что при изменении относительного КПД турбины удельный расход топлива по камере сгорания практически не изменяется, получим:

(в)

Последнее соотношение получили, разделив числитель и знаменатель на величину и введя в рассмотрение параметр , характеризующий соотношение удельных работ компрессора и газовой турбины, численная величина которого на номинальных режимах работы ГТУ изменяется в диапазоне 0,65-0,70. Следовательно, при , увеличение относительного КПД газовой турбины на 2,4% приведет к увеличению КПД установки в целом примерно на 4%.