Сравнительный анализ циклов газотурбинной установки

5497
знаков
3
таблицы
1
изображение

Федеральное агентство по образованию

Архангельский государственный технический университет

Кафедра теплотехнике

Контрольная работа по Технической термодинамике.

Сравнительный анализ циклов газотурбинной установки

 

Выполнил студент

Новиков Р.И.

1 курса спец. ОСП-Э

Проверил: преподаватель:

Карпов Сергей Васильевич

Архангельск 2006


Исходные данные

 

1.  Рабочее тело обладает свойствами воздуха, масса равна 1 кг.

2.  Газовый цикл состоит из четырех процессов, определяемые по показателю политропы. Известны начальные параметры в точке 1 (давление и температура), а также безразмерные отношение параметров в некоторых процессах.

Дано:

n1-2 = К

n2-3 = ∞

n3-4 = 1,25

n4-1 = ∞

p1 = 1∙105 Па

t1 = 40 ºC

v1/v2 = 6

р32 = 2,3

Найти: параметры для основных точек циклаpi, vi, ti, ui, ii, si,

Определить для каждого процесса ∆u, ∆i, ∆s, q, l, l*; φ = ∆u/q; ψ = l/q.

Определить работу газа за цикл lц, термическое к.п.д. и среднецикловое давление Pi.

Построить в масштабе цикл в координатах P,v; T,S.

Расчет производится при постоянной теплоемкости.

1.  Определение параметров для основных точек цикла

 

p1 v1=R T1 ,

где R = 0,287 кДж/(кг∙К) – газовая постоянная воздуха,

T1 = 273 + 40 = 313 К.

v1=R T11 = 287∙313/1∙105 = 0,898 м3/кг.

u1=5/2p1v1 = 5/2 1∙105 ∙ 0,898 = 2,245∙105 Дж/кг

i1 = u1 + p1v1 = 7/2 p1v1 = 7/2 1∙105 ∙ 0,898 = 3,143∙105 Дж/кг

s1 = cp ln(T1/273) – R ln (p1/1,013)

cp = 1,005 кДж/(кг∙К)

s1 = cp ln(T1/273) – R ln (p1/1,013) = 1005 ∙ ln(313/273) – 287 ln (1/1,013) = 141 Дж/(кг∙К)

v2=v1/6 = 0,898/6=0,15 м3/кг.

p1v1k= p2v2 k

p2 = p1(v1/v2)k = 1∙105∙61,4 = 1,229∙106 Па.

Т22v2/R = 1,229∙106∙0,898/287=3844 K

t2 = 3844 – 273 = 3571ºC

u2=5/2p2v2 = 5/2 1,229∙106 ∙ 0,898 = 2,759∙106 Дж/кг

i2 = u2 + p2v2 = 7/2 p2v2 = 7/2 1,229∙106 ∙ 0,898 = 3,863∙105 Дж/кг

s2 = cp ln(T2/273) – R ln (p2/1,013) = 1005 ∙ ln(3844/273) – 287 ln (12,29/1,013) = 1942 Дж/(кг∙К)

v3=v2=0,15 м3/кг

p3 = 2,3p2 = 2,3∙1,229∙106 Па = 2,827∙106 Па

Т33v3/R = 2,827∙106∙0,15/287=1478 K

t2 = 1478 – 273 = 1205ºC

u3=5/2p3v3 = 5/2 2,827∙106 ∙ 0,15 = 1,06∙106 Дж/кг

i3 = u3 + p3v3 = 7/2 p3v3 = 7/2 2,827∙106 ∙ 0,15 = 1,484∙106 Дж/кг

s3 = cp ln(T3/273) – R ln (p3/1,013) = 1005 ∙ ln(1478/273) – 287 ln (28,27/1,013) = 742 Дж/(кг∙К)

v4=v1=0,898 м3/кг

p1v1k= p2v2k

k = 1,4 (для воздуха)

p4 = p3(v3/v4)n = 2,827∙106∙(0,15/0,898)1,25 = 3,019∙105 Па.

Т44v4/R = 3,019∙105∙0,898/287= 945 K

t4 = 945 – 273 = 672 ºC

u4=5/2p4v4 = 5/2 3,019∙105 ∙ 0,898 = 6,778∙105 Дж/кг

i4 = u4 + p4v4 = 7/2 p4v4 = 7/2 3,019∙105 ∙ 0,898 = 9,489∙105 Дж/кг

s4 = cp ln(T4/273) – R ln (p4/1,013) = 1005 ∙ ln(945/273) – 287 ln (6,778/1,013) = 702 Дж/(кг∙К)

Таблица №1

№ точки р, Па v, м3/кг t, ºС T, К u, кДж/кг i, кДж/кг s, кДж/(кг∙К)
1

1∙105

0,898 40 313 224,5 314,3 0,141
2

1,229∙106

0,15 3571 3844 275,9 386,3 1,942
3

2,827∙106

0,15 1205 1478 1060 1484 0,742
4

3,019∙105

0,898 672 945 677,8 948,9 0,702

Информация о работе «Сравнительный анализ циклов газотурбинной установки»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 5497
Количество таблиц: 3
Количество изображений: 1

Похожие работы

Скачать
25290
0
0

... применения газотурбинных двигателей на кораблях ВМФ и выполнен ряд НИР в обоснование технического задания (ТЗ) на создание корабельных газотурбинных установок. Возглавил эти работы Г.Н.Богданов-Катьков. В 1951г. было разработано ТЗ на создание первой отечественной газотурбинной установки УГТУ-1. Для сокращения сроков разработки и постройки этой установки в качестве прототипа был выбран ...

Скачать
157736
17
0

... установки. Для них характерны высокая термическая эффективность, хорошие маневренные и экологические характеристики, высокая надежность и относительно низкая стоимость установленного киловатта. Парогазовые установки, предназначенные для С.-Петербурга, должны быть адаптированы к особенностям работы энергосистемы Ленэнерго. Это существенная неравномерность суточного и недельного потребления ...

Скачать
84457
19
4

... в воздухе пыли и вредных веществ; 10 – шум и вибрация; 11 – повышенная температура оборудования, материалов. При учете опасных и вредных производственных факторов на предприятии ОАО «Сатурн – Газовые турбины» оценивается степень их риска с учетом вероятности их возникновения и тяжести последствий. В зависимости от вероятности появления и действия опасные и вредные производственные факторы ...

Скачать
89801
0
27

... кВт (2200 л.с.) разработки этой же фирмы. С конца 1940-х гг. ГТД начинают применяться для привода морских судовых движителей, а с конца 1950-х гг. - в составе газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на магистральных газопроводах для привода нагнетателей природного газа. Таким образом, постоянно расширяя область и масштабы своего применения, ГТД развиваются в направлении повышения единичной мощности, ...

0 комментариев


Наверх