При газотурбинном наддуве необходимо определить параметры газа перед турбиной и за ней, удельную работу расширения газов в турбине и мощность турбины.
Расход газа через турбину Gг больше расхода воздуха через цилиндры Gк на величину расхода топлива Gт, поэтому
Gг = Gк + Gт/3600 кг/с
Gг=кг/с
Температура продуктов сгорания в процессе движения из цилиндра в коллектор изменяется. Условно этот процесс считают политропным и рассчитывают температуру продуктов сгорания в коллекторе Тг по уравнению
Тг= Тb/(рb/рт) К
Тг=К
При продувке цилиндра и в выпускном коллекторе продукты сгорания смешиваются с продувочным воздухом. Решение уравнения теплового баланса для этой смеси позволяет получить следующее выражение для расчета температуры выпускных газов перед турбиной:
Тт = {bоср'' Тг + (jа–1)ср'Тs }/{bоср'' + (jа–1)ср'} К,
где ср' = 27,57 + 0,0025Тs кДж/(кмоль К) – средняя мольная теплоемкость воздуха;
ср'' = 28,22+0,00307Тг кДж/(кмоль К) – средняя мольная теплоемкость продуктов сгорания.
C¢p=27,57+0,0025×338=28,345 кДж/(кмоль×К)
|
|
C²p=28,22+0,00307×850,246=30,830 кДж/(кмоль×К)
Тт = К
Температуру газов за турбиной следует определить по уравнению расширения газов в проточной части турбины:
Т'о = Тт(рт/р'о) К
Т¢о= К
Адиабатную работу расширения газов в турбине рассчитывают по уравнению
Lад.т = кг RгTт[1- (р'о/рт) ]/(кг -1) кДж/кг,
где Rг = 0,3 кДж/(кг К) – газовая постоянная выпускных газов.
Lад.т= кДж/кг