Материал: Теоретические основы теплотехники 1
146
T |
|
p |
|
||
1 |
|
|
1 |
|
|
T |
|
p |
|
|
|
|
2 |
|
|||
2 |
|
||||
k 1 |
|
k |
|
|
|
1
k1 k
;
T |
|
T |
|
T |
|
T |
|
p |
|
4 |
4 |
3 |
2 |
|
4 |
|
|||
T |
|
T |
|
T |
|
T |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
|
3 |
|
2 |
|
1 |
3 |
k1
k T3
T2
p |
2 |
|
|
|
|
||
p |
|
||
|
|||
|
1 |
||
k1 k
.
(329)
Поскольку р3 = р2, а р4 = р1, то T4/T1 =T3/T2. С учетом этого равенства и системы уравнений (329), выражение для определения термического КПД
цикла Брайтона примет вид
1 |
1 |
. |
(330) |
|
k 1 |
||||
t |
|
|
C k
Из соотношения (330) следует, что КПД цикла Брайтона повышается с
увеличением значения степени повышения давления рабочего тела в ком-
прессоре С.
Эффективность цикла газотурбинной установки можно повысить,
усложняя схему ГТУ, в частности введением регенерации теплоты отходя-
щих газов (рис. 50).
а |
б |
Рис. 50. Схема газотурбинной установки с регенерацией теплоты отработавших продуктов сгорания (а) и цикл этой установки
в координатах T-s (б)
147
В ГТУ с регенерацией теплоты отходящих газов продукты сгорания после газовой турбины (4) перед их выбросом в атмосферу поступают в реге-
нератор (2), где подогревают сжатый воздух, сжатый в компрессоре (1) перед его поступлением в камеру сгорания (3). Таким образом, при постоянной температуре газов перед турбиной Т3 сжатый воздух после компрессора на участке (2 – а) изобары (2 – 3) подогревается отходящими из турбины газами и только на участке (а – 3) он нагревается за счет сжигания топлива. Площа-
ди 2-a-b-c и b-4-f-e характеризуют соответственно количество теплоты, под-
водимой к воздуху и отводимого от продуктов сгорания в процессе регенера-
ции теплоты, что приводит к снижению количества подводимой теплоты, а
работа цикла, определяемая площадью 1-2-3-4, остается без изменения. Это и приводит к увеличению КПД цикла ГТУ с регенерацией теплоты по сравне-
нию с КПД ГТУ без регенерации теплоты отходящих газов.
ЛИТЕРАТУРА
1.Белоконь Н.И. Термодинамика. – М.: Госэнергоиздат, 1954. – 416 с.
2.Поршаков Б.П., Бикчентай Р.Н., Романов Б.А. Термодинамика и теплопе-
редача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленно-
сти): Учебник для вузов. – М.: Недра, 1987. – 349 с.
3. Теплотехника: Учебник для втузов / А.М. Архаров, И.А. Архаров, В.Н.
Афанасьев и др.; Под общ. Ред. А.М. Архарова, В.Н. Афанасьева. – 2-е
изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э Баумана, 2004. – 712 с.