Расчет газовой турбины

3.4.4.1 Температуру продуктов сгорания определяем по формуле:

Тг=Тb/(Pb/Рт)^(m-1)/m,

где Т_b=1179,56К, P_b=0,447МПа температура и давление газов в цилиндре в конце процесса расширения; давление газов перед турбиной Рт=0,88×Ps=0,88×0,133=0,117МПа; m-показатель политропы расширения продуктов сгорания при выпуске. Согласно опытным данным m находится в пределах от 1,3 до 1,33 [5, стр.183]. Принимаем m=1,32.

Тг=1179,56/1,46=852,3К

3.4.4.2 Средние молярные изобарные теплоемкости определяем по формулам:

-воздуха:С_p’=27,57+0,0025Тs=27,57+0,0025×322=28,375кДж/кмольК;

-продуктов сгорания: С_p”=28,22+0,00307 Т_г=28,22+0,00307×852,3=

=30,837 кДж / кмоль К;

-смеси избыточного продувочного воздуха и продуктов сгорания:

С_p²¢ = [(j_а - 1) С_p¢ + b_o С_p²] / (j_а -1+b_o) =

=[(1,2-1)×28,375+1,0355×30,837]/(1,2-1+1,0355)=30,438 кДж/кмоль К.

3.4.4.3 Температуру газов перед турбиной определяем по формуле:

Т_т = [(j_а - 1) С_p¢ Ts + b_o С_p² T_г] / [(j_а - 1 + b_o) С_p²¢]=

=(4111,538+27231,365)/1,2355 30,438= 808 К

3.4.4.4 Секундный расход газов через турбину определяем по формуле:

G_T = G_b + g_е N_е / 3600 =1,579 +0,215×854/3600= 1,63 кг/с.

3.4.4.5. Адиабатическую работу расширения газов в турбине определим по формуле:

L_т.ад.= k_T/(k_T - 1)×R_T×Т_T [1 - (Р_ЗТ / Р_Т)^{(kт - 1) / kт} ] = 28,3 кДж / кг,

где kт=1,34- показатель адиабаты расширения газов в турбине;

R_т = 0,287 кДж / кг К-газовая постоянная отработавших газов [5, стр.182];

Р_зт = 0,104 МПа - давление газов за турбиной.

3.4.4.6. Мощность, развиваемую турбиной определяем по формуле:

Nт = Gт×L_т.ад.× h_т×kе=1,63×28,3×0,83×1,35=47,6 кВт,

где kе -коэффициент импульсности, равный отношению суммы энергий расширения газов “свободного” выхлопа E₁ и расширения газов в турбине E₂ к Е₁. Принимаем k_e=1,35 по графику [1, стр.336]; h_т=0,83–эффективный коэффициент полезного действия турбины [5 стр.183]

3.4.4.7. Расхождение между Nт и Nк:

Nтк = ((N_т - N_к) / N_т )×100% = (47,6-47,5)/47,5=0,1 %

Погрешность получили равную –0,1 %<2%.

Расчет сил, действующих в двигателе

Расчет сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме