燃气轮机3储运.ppt
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1、三、实际简单循环,特点: 热力过程中有各种能量损耗,是不可逆的; 工质的热力性质和数量因燃烧而变。 假定条件(为便于与理想循环比较): 具有相同的压比C*和初始温度T1* ; 涡轮前燃气初温相同, T3* = T3s* ; 环境参数均为p0、T0, 即p1* = p0 、T1* = T0 。,1、实际与理想简单循环的区别 综合分析结果: 由于各种不可逆因素的存在,机组性能变差。 (1)压气机耗功LC增大 、涡轮膨胀功LT减少 ,从而使机组比功Li降低,即: LC =LCs/C* LT =LTsT* Li = LT-LC Ls 动力性能变差 (2)工质吸热量q1减少、放热量q2增大,从而使机组热
2、效率i降低,即: q1 =q1sB q2 = cp(T4*- T1*) i = 1-Li/q1 =1- q2/q1 经济性能恶化,2、实际简单循环的比功Li 实际简单循环存在各种能损,偏离了理想循环。 可用两种方法表示能损程度: (一)相当于加热的多变过程 用多变指数n的大小衡量过程的不可逆程度; 只要确定n值,则LT和LC容易求得。 (二)引入比较直观的参数 压气机绝热压缩效率C*; 涡轮绝热膨胀效率T* 。,实际采用较多,较少采用,燃气轮机比功Li: Li = LT-LC,工质热力性质,压力损失,3、实际简单循环的热效率i,教材有误 改正!,4、实际简单循环的有用功系数, = f (*,*
3、,C*,T*),四、影响实际简单循环性能的主要因素 温比*、压比* 、部件效率C* T* B 、压力损失,下面定性分析各种因素对循环性能的影响。,1. 温比*、压比*,为了简化而又使结论不失其一般意义 先不考虑压力损失、物性变化:,简化公式,由简化后的公式可知:,当压比*=1时,比功Li=0、内效率i=0; 当压比*提高时,比功Li 和内效率i都增大; 但当压比提高到所谓极限压比时,压气机耗功等于涡轮膨胀功,比功Li=0、内效率i=0。,最佳压比,两种极端情况之间,必存在使比功达到极大值的最佳压比*Limax 和使热效率达到极大值的最佳压比*imax 。 可对简化公式的*m求一阶偏导数,并令其
4、等于零求得。,实线按计算公式计算绘制,表示比功、内效率随循环主要 热力参数变化的变化规律; 虚线按最佳压比绘制,表示最佳压比随温比的变化规律。,Li ,kJ/kg,影响规律, 发动机压比的选择原则,发动机的重量尺寸是主要矛盾,例如军用机组。 应把压比选在*Limax 附近,使比功最大,降低空气耗量以及有关机组的重量尺寸。 发动机的经济性是主要矛盾,例如民用发电机组。 应把压比选在*imax附近,使机组热效率最大,把耗油率降低到最低限度。 一般可把压比取在*Limax与*imax之间, 使经济性和重量尺寸都得到一定照顾。,在提高燃气温度的同时,必须提高压比。 即T3* * ,必须*,2、部件效率
5、C*、T*、B的影响,当C*、T*提高时,比功Li 和内效率i都增加; 当B提高时,内效率i增加。 3、压力损失的影响 压力损失由进气道流动阻力、燃烧室流阻和热阻以及排气道的流动阻力引起的。 压力损失减小了涡轮膨胀比,使涡轮比功减少,影响了比功和热效率。 T*= C* ,一般 = 0.960.90。,1-4 燃气轮机简单循环 性能的热力计算,首先:根据给定的燃气轮机工作过程参数和各部件效率,计算燃气轮机各截面的气体参数和性能参数; 然后:根据所要达到的燃气轮机功率来确定空气流量,或者根据给定的空气流量来计算燃气轮机的功率。,热力循环计算的主要步骤,一、参数的选取 1流量GT和燃料空气比f 二者
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