Содержание
1.Поиск эффективного КПД……………………………………………….....3
2.Поиск основных параметров ГТУ……………………………………....4
3.Поиск расхода рабочего тела и топлива……………………………..5
4.Поиск режимных характеристик в интервале изменения температуры наружного воздуха………………………………………..6-7
5.Графический материал…………………………………………………..8-11
6.Список литературы………………………………………………………......12
I.Поиск эффективного КПД.
Для начала зададим степень сжатия в компрессоре 
с шагом 0,1.
Степень сжатия в турбине вычислим по формуле
. (1)
Где 
– коэффициент потерь.
Перейдем к расчету температур. Т1- температура воздуха на входе,
s w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
- температура на выходе из первого компрессора
. (2)
Т2- температура после промежуточного холодильника,
-температура на выходе из второго компрессора
. (3)
Найдем работу первого компрессора по формуле
. (4)
Где Ср- изобарная теплоемкость воздуха (Ср=1004,5 
), 
, k-постоянная адиабаты для воздуха (k=1,4), z- число ступеней компрессора, 
. Аналогично рассчитываем работу второго компрессора по формуле
. (5)
Суммарная работа компрессоров вычисляется по формуле
(6)
Работу турбины вычислим по формуле
. (7)
Где Т3- температура на входе в турбину, 
, 
Вычислим работу ГТУ
. (8)
Подведенную теплоту найдем по формуле
. (9)
Эффективный КПД вычисляется так:
. (10)
II.Поиск основных параметров ГТУ.
=11,27
456,7 К
Параметры, соответствующие оптимальному КПД приведены в таблице:
Таблица 2
| Эффективный КПД | ηе | 0,2106 |
| Степень сжатия в компрессорах | πк | 11,7 |
| Степень расширения в турбине | πт | 11,27 |
| Температура на выходе из первого компрессора | T1', К | 434,09 |
| Температура после промежуточного холодильника | T2, К | |
| Температура на выходе из второго компрессора | T2', К | 456,7 |
| Работа первого компрессора | lк1, кДж/кг | 146,744 |
| Работа второго компрессора | lk2, кДж/кг | 154,387 |
| Суммарная работа компрессоров | lk, кДж/кг | 301,131 |
| Работа турбины | lт, кДж/кг | 452,876 |
| Работа ГТУ | l ГТУ, кДж/кг | 151,745 |
| Тепло, подведенное к системе | q подв, кДж/кг | 720,533 |
III.Поиск расхода рабочего тела и топлива.
Определим расход воздуха по формуле:
, (11)
Где N- мощность ГТУ
.
Определим расход топлива по формуле:
, (12)
Где 
Удельный расход топлива определяется отношением
. (13)
Таблица 3
| Расход воздуха | 
| 
|
| Расход топлива | 
| 
|
| Удельный расход топлива | 
| 
|
IV.Поиск режимных характеристик в интервале изменения температуры наружного воздуха.
Интервал изменения температур: t wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:spacing w:val="20"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>313)</m:t></m:r><m:r><w:rPr><w:rFonts w:ascii="Cambria Math" w:h-ansi="Georgia"/><wx:font wx:val="Georgia"/><w:i/><w:spacing w:val="20"/><w:sz w:val="28"/><w:sz-cs w:val="28"/></w:rPr><m:t>Рљ</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> 
.
От температуры наружного воздуха не зависят: πк, πт, работа второго компрессора, работа турбины и подведенное тепло. Соответствующие им оптимальные значения возьмем из Таблицы 2 и разбив интервал изменения температур по 2 К, произведем расчет остальных характеристик ГТУ. Составим таблицу.
Пример расчета режимных характеристик для температуры наружного воздуха Т1=273 К
Таблица 4
| T1,К | lк1, Дж | lk2, Дж | lk,Дж | lт,Дж | lГТУ,Дж | q,Дж | N,Вт | Gвоз,кг/с | Gтопл,кг/с | qтопл,кг/Вт*ч | КПД |
| 123815,04 | 154386,65 | 278201,69 | 452875,63 | 174673,94 | 720532,85 | 43,51 | 0,7838 | 0,000371 | 0,2424 | ||
| 124834,09 | 154386,65 | 279220,74 | 452875,63 | 173654,89 | 720532,85 | 43,76 | 0,7884 | 0,000373 | 0,2410 | ||
| 125853,14 | 154386,65 | 280239,79 | 452875,63 | 172635,83 | 720532,85 | 44,02 | 0,7930 | 0,000376 | 0,2396 | ||
| 126872,2 | 154386,65 | 281258,85 | 452875,63 | 171616,78 | 720532,85 | 44,28 | 0,7977 | 0,000378 | 0,2382 | ||
| 127891,25 | 154386,65 | 282277,9 | 452875,63 | 170597,72 | 720532,85 | 44,55 | 0,8025 | 0,000380 | 0,2368 | ||
| 128910,31 | 154386,65 | 283296,96 | 452875,63 | 169578,67 | 720532,85 | 44,82 | 0,8073 | 0,000382 | 0,2354 | ||
| 129929,36 | 154386,65 | 284316,01 | 452875,63 | 168559,62 | 720532,85 | 45,09 | 0,8122 | 0,000385 | 0,2339 | ||
| 130948,41 | 154386,65 | 285335,06 | 452875,63 | 167540,56 | 720532,85 | 45,36 | 0,8171 | 0,000387 | 0,2325 | ||
| 131967,47 | 154386,65 | 286354,12 | 452875,63 | 166521,51 | 720532,85 | 45,64 | 0,8221 | 0,000389 | 0,2311 | ||
| 132986,52 | 154386,65 | 287373,17 | 452875,63 | 165502,46 | 720532,85 | 45,92 | 0,8272 | 0,000392 | 0,2297 | ||
| 134005,57 | 154386,65 | 288392,22 | 452875,63 | 164483,4 | 720532,85 | 46,21 | 0,8323 | 0,000394 | 0,2283 | ||
| 135024,63 | 154386,65 | 289411,28 | 452875,63 | 163464,35 | 720532,85 | 46,49 | 0,8375 | 0,000397 | 0,2269 | ||
| 136043,68 | 154386,65 | 290430,33 | 452875,63 | 162445,29 | 720532,85 | 46,78 | 0,8428 | 0,000399 | 0,2255 | ||
| 137062,74 | 154386,65 | 291449,39 | 452875,63 | 161426,24 | 720532,85 | 47,08 | 0,8481 | 0,000402 | 0,2240 | ||
| 138081,79 | 154386,65 | 292468,44 | 452875,63 | 160407,19 | 720532,85 | 47,38 | 0,8535 | 0,000404 | 0,2226 | ||
| 139100,84 | 154386,65 | 293487,49 | 452875,63 | 159388,13 | 720532,85 | 47,68 | 0,8589 | 0,000407 | 0,2212 | ||
| 140119,9 | 154386,65 | 294506,55 | 452875,63 | 158369,08 | 720532,85 | 47,99 | 0,8644 | 0,000409 | 0,2198 | ||
| 141138,95 | 154386,65 | 295525,6 | 452875,63 | 157350,03 | 720532,85 | 48,3 | 0,8700 | 0,000412 | 0,2184 | ||
| 154386,65 | 296544,65 | 452875,63 | 156330,97 | 720532,85 | 48,61 | 0,8757 | 0,000415 | 0,2170 | |||
| 143177,06 | 154386,65 | 297563,71 | 452875,63 | 155311,92 | 720532,85 | 48,93 | 0,8815 | 0,000418 | 0,2156 | ||
| 144196,11 | 154386,65 | 298582,76 | 452875,63 | 154292,86 | 720532,85 | 49,26 | 0,8873 | 0,000420 | 0,2141 | ||
| 145215,17 | 154386,65 | 299601,82 | 452875,63 | 153273,81 | 720532,85 | 49,58 | 0,8932 | 0,000423 | 0,2127 | ||
| 146234,22 | 154386,65 | 300620,87 | 452875,63 | 152254,76 | 720532,85 | 49,92 | 0,8992 | 0,000426 | 0,2113 | ||
| 147253,27 | 154386,65 | 301639,92 | 452875,63 | 151235,7 | 720532,85 | 50,25 | 0,9052 | 0,000429 | 0,2099 | ||
| 148272,33 | 154386,65 | 302658,98 | 452875,63 | 150216,65 | 720532,85 | 50,59 | 0,9114 | 0,000432 | 0,2085 | ||
| 149291,38 | 154386,65 | 303678,03 | 452875,63 | 149197,59 | 720532,85 | 50,94 | 0,9176 | 0,000435 | 0,2071 | ||
| 150310,44 | 154386,65 | 304697,09 | 452875,63 | 148178,54 | 720532,85 | 51,29 | 0,9239 | 0,000438 | 0,2057 | ||
| 151329,49 | 154386,65 | 305716,14 | 452875,63 | 147159,49 | 720532,85 | 51,64 | 0,9303 | 0,000441 | 0,2042 | ||
| 152348,54 | 154386,65 | 306735,19 | 452875,63 | 146140,43 | 720532,85 | 0,9368 | 0,000444 | 0,2028 | |||
| 153367,6 | 154386,65 | 307754,25 | 452875,63 | 145121,38 | 720532,85 | 52,37 | 0,9434 | 0,000447 | 0,2014 | ||
| 154386,65 | 154386,65 | 308773,3 | 452875,63 | 144102,33 | 720532,85 | 52,74 | 0,9500 | 0,000450 | 0,2000 | ||
| 155405,7 | 154386,65 | 309792,35 | 452875,63 | 143083,27 | 720532,85 | 53,12 | 0,9568 | 0,000453 | 0,1986 | ||
| 156424,76 | 154386,65 | 310811,41 | 452875,63 | 142064,22 | 720532,85 | 53,5 | 0,9637 | 0,000456 | 0,1972 | ||
| 157443,81 | 154386,65 | 311830,46 | 452875,63 | 141045,16 | 720532,85 | 53,88 | 0,9706 | 0,000460 | 0,1958 | ||
| 158462,87 | 154386,65 | 312849,52 | 452875,63 | 140026,11 | 720532,85 | 54,28 | 0,9777 | 0,000463 | 0,1943 | ||
| 159481,92 | 154386,65 | 313868,57 | 452875,63 | 139007,06 | 720532,85 | 54,67 | 0,9849 | 0,000467 | 0,1929 |
VI.Список литературы
1.Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача- М.:Высшая школа, 1980.-469с.
2.Под редакцией Григорьева В.А., Зорина В.М. Теплоэнергетика и теплотехника –М.:Энергия, 1980.-528с.
3.Губарев В.Я. Конспект лекций по Технической термодинамике –Липецк.:ЛГТУ,2014.