Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Брайтона)

Этот тип ГТУ в настоящее время является основным. Все процессы, протекающие в этом цикле в камере сгорания, а именно: процесс подачи топлива и воздуха, горение топлива, образование рабочей газовой смеси – совершаются непрерывно при постоянном давлении. В итоге поток газовой смеси, протекающий через турбину, получается тоже непрерывным и с установившимися параметрами рабочей смеси.

Рис. 5 Цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты в p, v- и T, s – диаграммах

Удельное количество подведенной теплоты по изобаре

.

Удельное количество теплоты, отведенной по изобаре

.

При этих значениях и получаем формулу для термического КПД цикла

. (2.2.4)

Введем в расчет основные характеристики цикла ГТУ с изобарным подводом теплоты:

1) степень повышения давления при адиабатном сжатии (соответствует сжатию воздуха в компрессоре)

;

2) степень предварительного расширения газов при сгорании

.

Выразим температуры , и через температуру .

Из соотношения параметров адиабатного процесса :

; .

Из соотношения параметров изобарного процесса :

; .

Из соотношения параметров адиабаты :

;

т.к. и , то

.

После подстановки полученных значений температур в уравнение (2.2.4) и сокращений, получаем

. (2.2.5)

Для циклов ГТУ необходимо подсчитать оптимальную степень повышения давления при адиабатном сжатии _опт по формуле

_опт = .