Для идеального цикла газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном давлении определить п

q1
T
p

2
3
3

pvk = const

2

4

1
q2
4
1

S

v

1.Параметры в характерных точках цикла.
Точка 1. Давление Р1 = 745 мм рт.ст. = 99309Па, температура Т1= (273 + 10) = 283 К.
Удельный объём определяем из уравнения состояния
v1 = R*T1/ Р1 = 287*283/99309 = 0,82 м3/кг.
Точка 2. Степень повышения давления π = Р2/Р1 = 6,4 → Р2 = 6,4*Р1 = 0,64*106Па
Из уравнения адиабаты (линия 1-2)
Т2/Т1 = (Р2/Р1)(k-1)/k → Т2 = Т1 * (Р2/Р1)(k-1)/k = Т1*π(k-1)/k = 283*6,40,4/1,4 = 481 К.
v2 = R*Т2/ P2 = 287*481/ 0,64*106 = 0,22 м3/кг.
Точка 3. Так как 2 – 3 – изобара, то Р3= Р2 = 0,64 *106 Па; T3 = 953K.
v3 = R*Т3/ P3 = 287*953/ 0,64*106 = 0,43 м3/кг.
Точка 4. P4 = P1 = 99309Па.
Из уравнения адиабаты (линия 3-4):
v4 k = Р3*v3к /P4 = 0,64 *106* 0,43 1,4 /99309 = 1,98 → v4 = 1,63 м3/кг.
T4 = P4*v4/R = 99309*1,63 /287 = 564 K.
Подведённое тепло
q1= Cp (T3 - T2) = 1,04* (953 - 481) = 490,88 кДж/кг
Отведённое тепло
q2 = Cp (T4 - T1) = 1,04*(564

Для идеального цикла газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла, степень сжатия, полную работу, количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла. Изобразить цикл в p-v и T-s диаграммах.
Константы рабочего тела (продуктов сгорания) принять по воздуху. Удельную теплоемкость воздуха принять независящей от температуры и равной cp = 1,04 кДж/(кг·К), k = cp / cV = 1,4.
Начальное давление p1 принять равным атмосферному давлению, начальную температуру t1 – равной температуре окружающего воздуха, степень повышения давления π, температуру газа перед турбиной t3.
Данные для решения задачи выбрать из табл. 2.
О т в е т и т ь н а в о п р о с ы:
1. Как влияет температура газа перед турбиной t3 на мощность ГТУ?
2.Как влияет на КПД ГТУ степень повышения давления? Ответы иллюстрировать изображением циклов в p-v и T-s диаграммах.
3. Чем ограничивается максимальная температура газов перед турбиной?

Таблица 2
Посл. цифр. шифр. Степень
повышения
давления
π Температура
газа перед
турбиной,
°С Атмосферное давление,
мм рт. ст. Температура окружающего воздуха,
°С
3 6,4 680 745 10