Выбор расчетных режимов ГТУ

По данным таблиц 1.2, 1.3, 2.2, 2.3 и анализируя графики зависимостей на рис. 1.2, 2.2, можно сделать следующие выводы:

- для двухвальной ГТУ открытого цикла с регенерацией теплоты уходящих газов и Т_г =1100 К максимальный эффективный КПД ƞ _{е max}= 26, 26 % достигается при степени повышения давления в компрессоре π _к=7, а максимальное значение удельной эффективной работы Н_{е max}=185, 73 кДж/кг при π _к=9;

- для двухвальной ГТУ открытого цикла с регенерацией теплоты уходящих газов и Т_г =1250 К максимальный эффективный КПД ƞ _{е max}= 30, 21 % достигается при степени повышения давления в компрессоре π _к=7, а максимальное значение удельной эффективной работы Н_{е max}=252, 6 кДж/кг при π _к=11;

- для двухвальной ГТУ открытого цикла и Т_г =1100 К максимальный эффективный КПД ƞ _{е max}= 22, 97 % достигается при степени повышения давления в компрессоре π _к=13, а максимальное значение удельной эффективной работы Н_{е max}=195, 08 кДж/кг при π _к=9, 0;

- для двухвальной ГТУ открытого цикла и Т_г =1250 К максимальный эффективный КПД ƞ _{е max}= 33, 02 % достигается при степени повышения давления в компрессоре π _к=18, а максимальное значение удельной эффективной работы Н_{е max}=262, 49 кДж/кг при π _к=9.

При выборе степени повышения давления в компрессоре π _к, соответствующей максимальному значению ƞ _е, получим ГТУ с максимальной экономичностью.

При выборе степени повышения давления в компрессоре π _к, соответствующей максимальной эффективной работе Н_е, получим ГТУ наименьшим расходом рабочего тела при заданной мощности и как следствие, минимальными габаритными размерами и стоимостью.

Так как в задании не сказано, какое из требований является определяющим, при выборе оптимального значения π _кО будем руководствоваться рекомендациями, приведенными в [1]:

- для ГТУ с регенератором π _кО выбираем в области максимальных значений как ƞ _е так и Н_е;

- для ГТУ простой схемы π _кО выбираем между максимальными Н_е и ƞ _е.

Кроме того, при выборе π _кО принимаем во внимание температуру продуктов сгорания на выходе из турбины. Желательно, чтобы Т_т не превышала 773…823 К (500…600 ^оС). В противном случае необходимо выполнять последние ступени турбины из никелевых сплавов, а регенераторы из – жаростойких сталей, что существенно повышает стоимость ГТУ.

Выбранные значения π _кО и соответствующее им значение Н_е ƞ _е Т_т для простого и регенеративного цикла ГТУ при заданных исходных данных приведены в табл.3.1.

Таблица 3.1

Параметры выбранного номинального режима для различных схем ГТУ