В реальных условиях все процессы в ГТУ являются необратимыми, что оказывает большое влияние на характеристики установки. Необратимость реальных процессов вызвана:
а) потерей располагаемой работы в турбине и компрессоре, которые оцениваются внутренними (адиабатическими) КПД турбомашин;
б) потерями давления рабочего тела в тракте ГТУ, которые определяются коэффициентом гидравлических потерь.
На рис. 3.10 Действительный процесс расширения изображен линией 3-4, а действительный процесс сжатия – линией 1-2. Точками 2t и 4t отмечено состояние газа соответственно в конце изоэнтропийного расширения и сжатия, точкой н – параметры окружающей среды
На рис. 3.10 Действительный процесс расширения изображен линией 3-4, а действительный процесс сжатия – линией 1-2. Точками 2t и 4t отмечено состояние газа соответственно в конце изоэнтропийного расширения и сжатия, точкой н – параметры окружающей среды
Отличие реального цикла ГТУ от идеального;
1)сжатие воздуха в компрессоре происходит не по адиабате 1-2t, а по некоторой политропе 1-2 и затрачиваемая в компрессоре работа идет не только на повышение внутренней энергии воздуха, а частично расходуется на компенсацию потерь. Работа компрессора в действительном цикле больше, чем в идеальном.
Адиабатный КПД компрессора - это отношение количество работы, расходуемой в идеальном компрессоре к количеству работы в реальном компрессоре, где происходит политропное сжатие:
Рис. 3.10. Реальный цикл ГТУ в Ts и pv -диаграммах
2) расширение рабочего тела в газовой турбине происходит не по адиабате 3-4t, а по некоторой политропе 3-4.
При этом внутренняя энергия рабочего тела расходуется не только на совершение полезной работы, на и частично на преодоление всяких сопротивлений.
Полезная работа реальной турбины меньше полезной работы идеальной турбины.
Адиабатический КПД турбины - это отношение количества полезной работы, получаемой в реальной турбине к количеству полезной работы, получаемой в идеальной турбине:
3)вследствие потерь давления в тракте ГТУ степень повышения давления в компрессоре pк=р2/р1 больше, чем степень понижения давления в турбине pТ=р3/р4. Можно записать pТ = n·pК, коэффициент, характеризующий общие потери давления. Для ГТУ, выполненной по простой схеме
n = (1-xвх)·(1-xк-т)/(1+xвых),
где в соответствии с обозначениями на рис. 3.10
xвх = Δрвх/рн; xк-т = Δрк-т/р2; xвых = Δрвых/рн.