Термодинамические циклы газотурбинных установок

В книге кратко рассмотрены вопросы теории, расчета и проектирования газотурбинных установок и газовых турбин, приведен анализ новых термодинамических циклов газотурбинных установок, позволяющих существенно увеличить их мощность. Рассмотрены вопросы теплообмена в газотурбинных установках и охлаждения их рабочих элементов. [c.2]

В 1956 г. была издана книга И. И. Кириллова Газовые турбины и газотурбинные установки (Машгиз). В этой обстоятельной книге наряду со многими вопросами, относящимися к газовым турбинам и их установкам, даны термодинамический анализ циклов газотурбинных установок и расчет их оптимальных параметров. [c.322]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

Идеальные циклы реактивных двигателей по характеру входящих в них термодинамических процессов тождественны соответствующим циклам газотурбинных установок. Так, цикл прямоточных реактивных двигателей состоит из адиабатного сжатия воздуха в диффузоре, изобарного подвода тепла в камере сгорания, полного адиабатного расширения (до атмосферного давления) продуктов сгорания в сопле двигателя и изобарного отнятия от них тепла в атмосфере. [c.461]

Комбинированный парогазовый цикл соединяет термодинамические преимущества газотурбинных установок, имеющих повышенную по сравнению с паровыми установками среднюю температуру рабочего вещества в зоне подвода к нему тепла и паротурбинных установок, имеющих более низкую по сравнению с газовыми установками температуру рабочего вещества в зоне отвода тепла к холодному источнику. Благодаря этому к. п. д. парогазового цикла может быть на 8—12% выше к. п. д. парового или газового цикла при раздельном осуществлении их. [c.50]

В первой части учебника излагаются основные законы термодинамики, термодинамические процессы, реальные газы и пары, рассматриваются циклы двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок и реактивных двигателей даются основные положения химической термодинамики, необходимые для построения теории горения. [c.3]

ОБОБЩЕННЫЙ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК [c.133]

В качестве основы анализа циклов двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок принимаем обобщенный термодинамический цикл, предложенный Н. И. Белоконем 8]. [c.135]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК [c.144]

Утилизация тепловой энергии уходящих газов котельных, дизельных и газотурбинных установок, регенерация тепловой энергии последних, получение нагретой воды в контактных водонагревателях, испарительное охлаждение и гигроскопическое опреснение воды, тепловлажностная обработка воздуха и мокрая очистка газов — вот далеко не полная область применения контактных аппаратов. Это объясняется, во-первых, простотой их конструкции и незначительной металлоемкостью по сравнению с рекуперативными поверхностными теплообменниками, возможностью изготовления из неметаллических материалов во-вторых,— повышением эффективности установок за счет более полного использования тепловой энергии, возможности улучшения параметров термодинамического цикла, регулирования расхода рабочего тела, внутреннего охлаждения или нагревания установки в-третьих, — возможностью создания новых установок и их технических систем, обеспечивающих сокращение расхода топлива, воды, материалов, увеличение мощности и производительности, улучшение условий труда и уменьшающих загрязнение окружающей среды. Далеко не полностью еще раскрыты возможности использования процессов тепло- и массообмена в контактных аппаратах энергетических и теплоиспользующих установок. Этому способствует существующий чисто эмпирический подход к расчету, не позволяющий выявить внутреннюю связь физических явлений в сложных процессах тепло- и массообмена, отразить эту связь в расчетных зависимостях и использовать в практической деятельности. [c.3]

В учебнике рассмотрены циклы газотурбинных и комбинированных установок, даны методы их расчета и выбора термодинамических схем и параметров. Изложены конструктивные требования, предъявляемые к стационарным и транспортным установкам и приведен их технико-экономический анализ. [c.151]

Рассмотрение термодинамических циклов паросиловых и газотурбинных установок позволяет сделать выводы о их преимуществах и недостатках. [c.10]

К-п. д. нетто комбинированной парогазовой установки с высоконапорным парогенератором на параметры пара 140 ата, 570/570° С достигает значений 42—43%, что выше к. п. д. паросиловых и газотурбинных установок. Детальный термодинамический и технико-экономический анализ различных парогазовых циклов изложен в [Л. 1, 2 и 4]. [c.14]

Анализ эффективности термодинамических циклов проведем для наиболее распространенных тепловых машин поршневых, газотурбинных и реактивных двигателей, паросиловых и холодильных установок. [c.108]

ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК [c.23]

Термодинамические расчеты газовых циклов стационарных газотурбинных установок на диссоциирующей четырехокиси азота показали, что в диапазоне максимальных температур цикла 700— 800° С и минимальных 50—60° к. п. д. газотурбинной установки [c.210]

Надо иметь в виду при этом, что по мере увеличения количества промежуточных ступеней интенсивность увеличения термодинамического к. п. д. цикла понижается при одновременном увеличении стоимости такой установки. В связи с этим количество промежуточных ступеней подобных газотурбинных установок выбирается на основе экономического анализа, учитывающего как термодинамические, так и конструктивные факторы. [c.215]

Одним из основных вопросов современной энергетики является вопрос повышения экономичности. На паротурбинных электростанциях сверхвысоких параметров уже получены КПД 40—41%. Однако такие установки необходимо выполнить из дорогих жаростойких и высокопрочных материалов. Дальнейшее повышение экономичности происходит при внедрении новых принципов генерирования и преобразования энергии, а также при комбинировании известных циклов и установок. В парогазовых установках сочетаются паровой и газовый циклы, при этом используются основные термодинамические преимущества газового цикла — высокая начальная температура рабочего тела tl = 750—800° С) и низкая температура рабочего тела в конце цикла ( 2 = 25— 0° С). Парогазовые установки могут быть с высоконапорным парогенератором (рис. 150) со сбросом газов газотурбинной установки в топку низконапорного (обычного) парогенератора и с газовыми турбинами, работающими на парогазовой смеси. [c.203]

В отличие от двигателей внутреннего сгорания, где процессы сжатия, подвода тепла и расширения происходят в одном агрегате — рабочем цилиндре, последовательно чередуясь, в газотурбинном двигателе все элементы цикла разобщены и протекают в непрерывном потоке рабочего тела. Это обстоятельство открывает широкие возможности для совершенствования энергетических показателей каждого из этих процессов. В результате газотурбинные двигатели, или, как их иногда называют, газотурбинные установки, можно создавать по чрезвычайно многообразным конструктивным и термодинамическим схемам. Ниже рассмотрены только те схемы газотурбинных установок, которые либо уже используются, либо имеют реальную перспективу использования в транспортных машинах, в том числе в условиях железнодорожной тяги поездов. Простейшая схема одновальной газотурбинной установки с подводом тепла при постоянном давлении представлена на рис. 201, а. [c.346]

В результате смешанного регулирования к. п. д. газотурбинных установок простого цикла очень резко снижается на частичных мощностях (рис. 220, кривая /), а относительный расход топлива на холостом ходу В ==В В достигает 25—30% (кривая 2). Это, конечно, весьма серьезный недостаток. Однако следует иметь в виду, что даже в простейших схемах по мере повышения термодинамических параметров и роста номинального к. п. д. наблюдается уменьшение расхода холостого хода (до 15 —18%) и соответственно стабилизация к. п. д. на частичных мощностях. Осуществление сложных схем с теплотехническими мероприятиями, особенно с развитой регенерацией, позволяет уже сейчас создать машину, у которой максимум к. п. д. смещен в [c.368]

Топки с псевдоожиженным слоем под давлением могут применяться на ТЭС в комбинированном цикле производства электроэнергии, который по сравнению с традиционным дает преимущество в эффективности использования угля и тепла с большими возможностями по обеспечению требований к защите окружающей среды. Термодинамический к.п.д. таких установок увеличивается с ростом температуры поступающих в газовую турбину газов и повышением доли газотурбинной части в суммарной мощности установки. [c.16]

В первой части учебного пособия кратко изложены исторические данные, показана роль, которую играли русские и советские ученые в развитии основных положений теоретической теплотехники. Подробно рассмотрены основные законы термодинамики, термодинамические процессы, дифференциальные уравнения термодинамики и истечение газов и паров. В прикладной части рассмотрены циклы двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных и паротурбинных установок, а также циклы атомных электростанций, [c.3]

В раздел включены таблицы термодинамических свойств основных рабочих веществ воды и водяного пара, воздуха, углекислого газа, азота, аммиака и др. При этом сведения о свойствах воды и водяного пара даны в соответствии с Международной системой уравнений 1997 г для промышленного использования, применяющейся с 1 января 1999 г во всех развитых странах. Данные для других веществ соответствуют действующим стандартам. В этот раздел также включены сведения по термодинамическим процессам, циклам паротурбинных и газотурбинных энергетических установок, дан их анализ. Для сложных термодинамических систем, совершающих помимо работы расширения и другие виды работ, даны соотношения, необходимые для их расчета и анализа. [c.8]

Для камер сгорания локомотивных установок обычно принимают Ypp = =120+150 кДж/(м -ч-Па). При проектировании газотурбинного двигателя величины и получают непосредственно из термодинамического расчета цикла. Таким образом, при известных значениях величин В , Рв и QP из уравнения (386) может быть найдена основная конструктивная величина камеры — рабочий объем жаровой трубы Внутренний диаметр жаровой трубы определяется по уравнению неразрывности, составленному для конечного сечения зоны горения, причем скорость потока принимается на уровне 8—12 м/с. Остальные геометрические размеры находятся по эмпирическим соотношениям. В основе расчетов кожуха камеры лежат требования заданных температур жаровой трубы, что в основном определяется скоростью вторичного воздуха. [c.367]

Циклы газотурбинных установок. Идеальными циклами газотурбинных установок являются цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном давлении и цикл с подводом теплоты в термодинамическом процессе при постоянном объеме. На рис. 130 изображена принципиальная тепловая схема ГТУ с подводом теплоты при р — onst. Газотурбинные установки, в которых сгорание топлива происходит в открытой камере при постоянном давлении иногда называют газотурбинными установками с постоянным давлением сгорания, они имеют наибольшее распространение. [c.183]

При предметном моделировании исследование ведется на модели, воспроизводящей основные геометрические, физические и функциональные характеристики оригинала. На таких моделях изучают процессы, происходящие в оригинале — объекте исследования. Примером предметного моделирования являются стендовые испытания двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок, различных типов холодильных установок и т. п. При этих испытаниях исследуются термодинамические циклы установок и их характеристики. Методика исследования циклов некоторых из перечисленных устанорок применительно к задачам учебных лабораторий подробно изложена в [37]. [c.238]

В настоящее время в связи с дефицитом органических видов топлива ядерная энергетика играет важную роль в народном хозяйстве страны. Ядерный реактор является источником теплоты, энергетическое применение которой во многом сходно с исполызование.м теплоты, выделяющейся при сгорании органического топлива в топках парогенераторов или в камерах сгорания газотурбинных установок. Поэтому термодинамические циклы атомных электростанций подобны циклам обычных тепловых электростанций, ра-б,этающих на органическом топливе. [c.127]

Во второй части учебника подробно излагается теория циклов тепловых двигателей и холодильных установок. Особенно обстоятельно рассматриваются циклы паротурбинных и газотурбинных установок. Больщое внимание в учебнике уделяется вопросам о потере работоспособности паросиловой установки и термодинамических принципах получения тепла. Здесь говорится о коэффициенте преобразования тепла, трансформаторах, тепловых насосах и циклах для совместного получения тепла и холода. Последняя глава второй части учебника посвящена термодинамике химических реакций. В этой небольщой главе кратко излагаются некоторые основные положения термохимии. Последний параграф этой главы посвящен общим свойствам растворов. [c.351]

Удельная эффективная мощность установок СПГГ-ГТ значительно выше, чем у других газотурбинных установок. Это объясняется более совершенным термодинамическим циклом СПГГ-ГТ, т. е. лучшим иопользоваиием в ней располагаемого температурного перепада. [c.86]

В перспективе ближайших 10—15 лет перед теплоэнергетикой стоят большие задачи форсированное развитие атомных электростанций различных типов с агрегатами единичной мощностью (электрической) до 1000—1500 Мет наращивание конденсационных электростанций блоками мощностью 500, 800,1200 Мет и выше, в том числе с пониженными капиталовложениями, экономически соответствующими работе на дешевых сибирских углях создание специальных пиковых и полупиковых электростанций большой мощности с газотурбинными, парогазовыми и паротурбинными агрегатами создание новых видов комбинированных энергоустановок (парогазовые циклы, установки с МГД-генераторами, установки с низкокипящими рабочими веществами, водофреоновые циклы и др.). Решение указанных задач связано с определением рационального вида технологической схемы и оптимальных значений термодинамических, расходных и конструктивных параметров различных типов теплоэнергетических установок, что немыслимо без широкого использования метода комплексной оптимизации теплоэнергетических установок. Только в этом случае возможно получить решение, эффективное по времени, затратам и широте охвата факторов. [c.8]

В первой части книги рассмотрены основные законы термодинамики, термодинамические процессы, дифференциальные уравнения термодинамики и истечения газов и паров. Кроме того, да ю изложение циклов двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, паротурбинных установок и атомных электростанций. Вторая часть посвящена изложению законов теплопроводности при стационарном и нестационарном режимах, теории подобия, конвективного теплообм иа и излучения. В каждой главе помешены числовые примеры. В да1том издании (второе вышло в 197.5 г.) улучнюна редакция, уточнены терминология, формулировки, приведены новые данные. [c.248]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...