Турбины газовые постоянного давления

Турбины газовые постоянного давления 303. [c.465]

Фиг. 155. Схема газовой турбины с постоянным давлением сгорания

Это выражение очень часто используется в расчетах, так как огромное количество процессов подвода теплоты в теплоэнергетике (в паровых котлах, камерах сгорания газовых турбин и реактивных двигателей, теплообменных аппаратах), а также целый ряд процессов химической технологии и многих других осуществляется при постоянном давлении. Кстати, по этой причине в таблицах термодинамических свойств обычно приводятся значения энтальпии, а не внутренней энергии. [c.18]

На рис. 39 дан теоретический цикл газовой турбины с подводом теплоты при постоянном давлении. Как видно из этого рисунка, цикл состоит из двух адиабат и двух изобар. Линия 1—2 изображает процесс адиабатного сжатия в компрессоре, 2—3 — изобарный подвод теплоты (сгорание топлива), 3—4 — адиабатное расширение в газовой турбине, 4—1 — условный изобарный процесс, замыкающий цикл. [c.130]

Схема простейшей ГТУ со сгоранием топлива при постоянном давлении изображена на рис. 13.1. Компрессор 1, приводимый в движение газовой турбиной 2, подает сжатый воздух в камеру сгорания 5, в которую через форсунку 6 впрыскивается жидкое топливо, подаваемое насосом 7, находящимся на валу турбины. Продукты сгорания расширяются в сопловом аппарате 4 и частично на рабочих лопатках 3 и выбрасываются в атмосферу. При сделанных в начале главы допущениях термодинамический цикл га- [c.162]

Топливо теоретически должно сгорать при постоянном давлении, однако из-за потерь давление вдоль камеры несколько падает. Горячие газы из камеры сгорания поступают в газовую турбину, где, расширяясь, производят полезную работу, затрачиваемую на,привод компрессора. По выходе из турбины газообразные продукты сгорания попадают в реактивное сопло 5, в котором происходит дальнейшее их расширение и преобразование потенциальной энергии давления в кинетическую давление газа при этом уменьшается до атмосферного, а скорость газа значительно возрастает, в результате чего и создается реактивная тяга. [c.571]

Задача 4.9. В реактивной ступени i аз с начальным давлением Ро = 0,48 МПа и температурой /о = 800°С расширяется до р = = 0,26 МПа. Определить относительный внутренний кпд ступени, если скоростной коэффициент сопла (р = 0,96, скоростной коэффициент лопаток i/ = 0,95, угол наклона сопла к плоскости диска ai = 22°, угол выхода газа из рабочей лопатки 2 = 24°, средний диаметр ступени d=OJl м, частота вращения вала турбины л =6000 об/мин, степень парциальности ступени е= 1, высота лопаток /] = 0,06 м, удельный объем газа v=l,51 м /кг, степень реактивности ступени р = 0,35, расход газа в ступени Л/г=20 кг/с, расход газа на утечки Му, = 0,2 кг/с, показатель адиабаты к =1,4 и газовая постоянная Л = 287 Дж/(кг К). [c.151]

Задача 4.10. Турбина работает с начальными параметрами газа ро = 0,32 МПа, /о = 827°С и давлением газа за турбиной / 2 = 0,15 МПа. Определить эффективную мощность и удельный эффективный расход газа турбины, если расход газа = 28 кг/с, относительный эффективный кпд турбины >/ое=0,74, показатель адиабаты к= 1,34 и газовая постоянная Л=288 Дж/(кг К). [c.152]

Рассмотренная выше схема ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении является разомкнутой, так как каждый следующий цикл осуществляется с новой порцией рабочего тела. В случае если схема ГТУ является замкнутой, продукты сгорания отдают теплоту рабочему телу — специально подобранному газу — в особом теплообменнике (газовом котле), а затем выбрасываются в атмосферу. Нагретый газ поступает в турбину, где, расширяясь, производит работу, а затем направляется в регенератор, нагревая сжатый газ, поступающий из компрессора. Далее отработавший газ охлаждается водой, циркулирующей в поверхностном охладителе, и подается компрессором обратно в газовый котел. [c.204]

Е — Ср — Су —удельная газовая постоянная, а и — энтропии, рассчитанные на единицу массы в сечениях 5], и Обычно X 1, так как энтропия растет вследствие потерь или подогрева газа в камере сгорания. Для винта, компрессора или турбины величина я равняется отношению давлений торможения [c.137]

Процесс горения в камере сгорания можно организовать так, чтобы он проходил при постоянном давлении или же при постоянном объеме. Сообразно с этим различают газовые турбины, работающие по циклу с подводом тепла при постоянном давлении и по циклу с подводом тепла при постоянном объеме. Каждый Из этих идеальных циклов можно отобразить на диаграммах v—p и s—T и для каждого из них можно найти термический к. п. д. [c.93]

Схема простейшего судового газотурбинного двигателя (ГТД открытого цикла) представлена" на рис. 1.8. Компрессор 1 через входной патрубок засасывает воздух и сжимает его до определенного давления. Воздух с повышенным давлением поступает в ка-М(фу сгорания 4, куда через форсунку непрерывно подается топливо. Топливо в камере сгорает при постоянном давлении, и образовавшийся при этом газ направляется в газовую турбину 6, где его энергия преобра зуется на рабочих лопатках в механическую [c.16]

Наиболее близкое из них к осуществлению — это, по-видимому, газотурбинная установка замкнутого цикла (авторское свидетельство № 166202). Суть изобретения — в замене традиционных рабочих тел — воздуха или инертного газа — такими экзотическими составами и смесями, как газообразная сера или йод, окислы азота, хлористый алюминий и т. д. Во время сжатия в компрессоре эти газы ведут себя вполне благопристойно и мало чем отличаются от воздуха. Но при нагреве перед турбиной их молекулы начинают диссоциировать, распадаться на две, три или даже четыре части. Значит, в два, три или четыре раза увеличивается и газовая постоянная — произведение объема одного моля газа на его давление, деленное на абсолютную температуру. Газа как бы становится во столько же раз больше. Соответственно больше проходит его через турбину, и мощность ее значительно увеличивается. Конечно, это не происходит совсем даром на диссоциацию расходуется много тепла, которое приходится дополнительно подводить к газу. Но каждая порция газа становится как бы более энергоемкой сначала она больше поглощает энергии, а потом при рекомбинации больше ее отдает. В результате полезная работа цикла существенно возрастает. А кроме того, когда мы подводим к газу тепло, оно большей частью уходит не на нагрев, а на диссоциацию, так что температура газа почти не меняется. Фактически теплоподвод идет по кривой, приближающейся к изотерме, и рабочий цикл газовой турбины становится более выгодным. Так, его эффективный к.п.д. возрастает на некоторых режимах примерно втрое по сравнению с циклом на обычных газах. [c.273]

В газотурбинной установке с горением при постоянном давлении турбина должна вырабатывать мощность, значительно превышающую полезную мощность, отдаваемую потребителю, и приводить в движение компрессор, сжимающий атмосферный воздух до давления процесса горения. Процесс сжатия воздуха играет столь существенную роль среди других процессов, что проектирование компрессорных машин в составе газотурбинной установки не менее важно, чем проектирование самих газовых турбин. [c.145]

Простейшая схема газопаровой установки контактного типа показана на рис. 1-3, ж. В основе ее лежит обычная ГТУ с постоянным давлением горения. Между камерой сгорания и газовой турбиной расположена испарительная камера с форсунками для распыливания подаваемой воды. [c.24]

Различают два цикла работы и соответственно два типа газовых турбин с подводом тепла (горением топлива) при постоянном давлении и с подводом тепла (горением топлива) при постоянном объеме. [c.167]

Из сказанного следует, что цикл ТРД осуществляется следующим образом (р, у-диаграмма на рис. 10-33) сжатие воздуха в турбокомпрессоре от атмосферного давления до давления р происходит по адиабате 1-2. Затем к рабочему телу подводится тепло выделяющееся при сгорании топлива этот процесс происходит при постоянном давлении (изобара 2-3). Расширение рабочего тела (воздух- -продукты сгорания) в газовой турбине и затем в реактивном сопле 3 двигателя осуществляется по адиабате 3-4 (от точки 3 до точки Ъ — отдача работы в газовой турбине, а от точки Ъ до точки 4 — ускорение потока в сопле). Цикл замыкается изобарой 4-1 при давлении, равном атмосферному. [c.347]

ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ СО СГОРАНИЕМ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ [c.328]

КОНСТРУКЦИИ СТАЦИОНАРНЫХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН ПОСТОЯННОГО ДАВЛЕНИЯ [c.337]

Фиг. 15-3. Принципиальная схема газотурбинной установки с постоянным давлением сгорания, с регенерацией тепла и с промежуточным охлаждением воздуха. Г. 7. — газовая турбина В. К. — воздушный компрессор К- С. — камера сгорания Я — регенератор (воздухоподогреватель) П. X. — промежуточный холодильник Т. И. — топливный насос Г. К. — газовый компрессор Л. Л. — пусковой двигатель.

Компрессор служит для обеспечения расхода воздуха через турбокомпрессор и его сжатия до определенного давления, что необходимо в ВРД, как уже отмечалось ранее, для лучшего преобразования тепла, подводимого и камере сгорания. Процесс подвода тепла осуществляется в ГТД практически при мало изменяющемся давлении. В турбине газовый поток с повышенным давлением и температурой расширяется и часть его энергии преобразуется в механическую работу на валу. При этом на установившемся режиме работы турбокомпрессора (постоянные обороты) мощность турбины полностью расходуется на привод компрессора и агрегатов обслуживания двигателя. На рис. 5.7 для установившегося режима работы двигателя в условиях стенда приведен график характера изменения параметров (скорость, давление и температура) потока вдоль проточной части турбокомпрессора ТРД. [c.226]

Рис. 4.13. Принципиальная схема газотурбинной установки разомкнутого процесса со сгоранием при постоянном давлении и регенерацией тепла 1 — компрессор 2—теплообменник 3 — камера сгорания 4 — топливный насос 5 — генератор электрического тока б—газовая турбина

Газовые турбины с постоянным давлением в камере сгорания топ- ива работают по видоизменному циклу Брайтона. [c.404]

В 1905—1906 гг, во Франции была построена газовая турбина с постоянным давлением сгорания, рассчитанная на мощность 400 л. с. при 4 250 об/мин. Температур. продуктов сгорания путем вярыска охлаждающей воды понижалась перед оплами турбины до 560" С Коэффициент полезного действия этого агрегата был еще очень низок — менее 3%, [c.477]

Подпрограмма DATA предназначена для ввода исходных данных к. п. д. турбины и компрессора, механического к. п. д. ГТУ, изобарной теплоемкости, газовой постоянной и показателя адиабаты для воздуха, температур Ti, Та н давления pi теоретического цикла. [c.106]

Задача 4.1. В активной ступени газ с начальным давлением Ро=18 МПа и температурой /о = 650°С расширяется до Р] — 0,1 МПа. Определить действительную скорость истечения газа из сопл и окружную скорость на середине лопатки, если известны скоростной коэффициент сопла ср = 0,97, средний диаметр ступени d=0,9 м, частота вращения вала турбины и = = 60 об/с, показатель адиабаты Л =1,35 и газовая постоянная Л=288 ДжДкг К). [c.148]

Задача 4.11. Турбина работает о начальными параметрами газа о = 0,48 МПа, to = 12T и давлением газа за турбиной / 2 = 0,26 МПа. Определить внутреннюю мощность турбины, если расход газа Gr = 26 кг/с, относительный эффективный кпд турбины Г1о.е = 0,15, механический кпд турбины / = 0,98, показатель адиабаты А =1,4 и газовая постоянная Л=287 Дж/(кг К). [c.153]

Конструкция первой газовой турбины была разработана инжене-ром-механиком русского флота П. Д. Кузьминским. Построенная им в 1897 г. турбина предназначалась для небольшого катера. В камеру сгорания турбины, работавшую под давлением 10 бар, подавалось жидкое топливо — керосин и смесь воздуха с паром Продукты сгорания в смеси с паром подводились к центральной части радиальной турбины, состоявшей из неподвижного и вращающегося дисков, на которых были укреплены лопатки. Газовая турбина со сгоранием топлива при постоянном объеме была построена В. В. Караводиным в 1906 г. [c.390]

В двигателях с дозвуковыми скоростями полета адиабатное сжатие воздуха происходит сначала в диффузоре (процесс 1Г, рис. 1.32, а) под воздействием набегающего потока воздуха, затем в компрессоре (процесс 1 2). Сжатый до давления рз воздух подается в камеры сгорания, где при постоянном давлении к нему подводится удельное количество теплоты (процесс 24). Из камер сгорания газ — рабочее тело — подается на лопатки газовой турбины, где частично расщиряется (процесс 44 ) без теплообмена с внешней средой. При этом турбина совершает положительную работу, численно равную площади 544 4" в гр-диаграмме, расходуемую компрессором на сжатие воздуха (площадь ГТ23). Дальнейшее адиабатное расширение газов (процесс 4 5) происходит в реактивном сопле до давления внешней среды (з очка 5). Г орячие выпускные газы после двигателя охлаждаются при давлении внешней среды, отдавая ей удельное количество теплоты q2 (процеее 51). [c.61]

Подогретый воздух подается в камеру сгорания подогрев рабочего тела продолжается при постоянном давлении за счет теплоты q , переданной от горячего источника, т. е. теплоты, выделившейся при сгорании топлива (изобара 84). Затем газ расширяется адиабатно в газовой турбине (процесс 45), попадает в теплообменник и отдает теплоту воздуху при постоянном давлении в изобарном процессе 57. Дальнейшее изобарное охлаждение 71 прюис-ходит вне установки передачей теплоты внешней среде. [c.66]

Процесс горения в камере 6 можно организовать так, чтобы он проходил при постоянном давлении или постоянном объеме, В соответствии с этим различают газовые турбины, работающие по циклу при р =. onst или по циклу при V — onst. [c.208]

В 1944—1947 гг. А. Н. Ложкин предложил установку, рабо-таюпцую по комбинированному циклу постоянного давления и обеспечивающую выработку газовой турбиной полезной мощности. [c.16]

В этих уравнениях — расход воздуха — расход продуктов сгорания /г. т и 7к УД - ьный расход тепла, затраченного на работу газовой турбины и возвращенного сжатым воздухом компрессора [первый и второй члены в фигурных скобках уравнения (8)1 а и a — коэффициенты избытка воздуха в уходящих газах и перед соответствующими газовыми турбинами L — теоретически необходимое для сжигания 1 кг топлива количество воздуха Ср и — теплоемкости газов и воздуха при постоянном давлении и средней температуре процесса — температура газа перед турбинами Гз и — температура воздуха перед компрессором и за компрессором е — степень повышения давления воздуха у — коэффициент потери давления в газовоздушном тракте ПГУ т)г. т и т) — изоэнтропные к. п. д. компрессоров и турбин Пу — коэффициент, учитывающий потери тепла с утечками газов и воздуха —показатель политропы сжатия воздуха — показатель политропы расширения газа. [c.28]

Здесь и —газовые постоянные для газа и воздуха и Гз — абсолютные температуры перед газовой турбиной и перед комп ессором низкого давления (КНД) и Т1 —к. п. д. турбины и компрессора — степень понижения давления, вызванная гидравлическим сопротивлением газовоздушного тракта [c.37]

В последнее время в энергетике начинают находить применение газовые турбины. Принцип работы аиболее распространенного в настоящее время типа турбин со сгоранием при постоянном давлении заклю- [c.320]

Идеальный процесс превращения тепла В газовой турбине со сгоранием топл1ива npiH постоянном давлении в механическую работу может быть охарактеризован в системе координат pv следующим образом (рис. 44—IV). [c.320]

В истории развития газовых турбин огромную роль сыграли русские учёные, инженеры и техники. Ещё в 1806—1813 гг. замечательный русский мастер Поликарп Залесов изобрёл первую паровую турбину и построил её на Сузунском заводе на Алтае. На Нижне-Тагильском заводе на Урале строились турбины ещё в первой половине XIX века. Первую газовую турбину постоянного давления построил в 1897 г. русский инженер П. Д. Кузьминский. Первая газовая турбина постоянного объёма также была построена в 1906—1908 гг. русским инженером Кароводиным. [c.328]

После рассмотрения принципа работы газотурбинного двигателя изучим его диаграмму. Термодинамический цикл начинается в компрессоре 2, где происходит адиабатическое сжатие воздуха, поступившего из окружающей среды. На гу-диаграмме этот процесс отображается адиабатой АС (рис. 9.4, а). Далее в камере 3 при сгорании происходит подвод теплоты. В двигателях с подводом теплоты Q, при постоянном давлении (цикл Брайтона) это осуществляется по изобаре Z], а в двигателях с подводом теплоты Q, ( при постоянном объеме (цикл Гемфри) — по изохоре Z . Затем в турбине происходят адиабатический процесс расширения газа по линии Z E (или ZiE) и условный изобарический процесс отвода теплоты Q,i — выброс газовой смеси продуктов сгорания (линия ЕА на рис. 9.4, а). [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...