6-мавзу, 4-маъруза 2-соат
O‘zgarmas bosimda issiqlik beriladigan GTQ g‘ikli
Download 79.64 Kb.
|
Odilmatov Mahmud
O‘zgarmas bosimda issiqlik beriladigan GTQ g‘ikli.7.1-rasm oddiy GTQning yonilg‘ini o‘zgarmas bosimda yonadigan tizimi berilgan. Yonish kamerasi 1ga forsunkalar 6 va 7 orqali turbokompressor 4 dan havo va yonilg‘i nasosi 5 dan yonilg‘i uzluksiz kelib turadi. Yonish kamerasidan 7.2-rasm 7.3-rasm Bunday g‘iklda issiqlik ishchi jismdan IYoDlarga o‘hshab izoxor bo‘yicha emas, balki izobar bo‘yicha olinadi. Porshenli dvigatellarda gazni hajmini kengayishi silindrning hajmi bilan cheklangan. Gaz turbinalarida bunday cheklanishlar yo‘q va gaz atmosfera bosimigacha kengayishi mumkin. Ishchi jism o‘zining boshlang‘ich ko‘rsatkichi R1, V1, T1 bilan 2 nuqtagacha 1-2 adiabat bo‘yicha siqiladi (7.2-rasm). 2 nuqtadan ishchi jismga 2-3 izobara bo‘yicha d, miqdordagi issiqlik beriladi. So‘ngra ishchi jism 3-4 adiabat bo‘yicha o‘zining boshlang‘ich bosimigacha kengayadi va q2 mikdordagi issiqlik olinib 4-1 izobar bo‘yicha boshlang‘ich holatiga qaytadi. Kompressordagi bosimning ortish darajasi Р2 / Р1 va izobarli kengayish darajasi V3 /V2 g‘iklning ko‘rsatkichlari hisoblanadi. Berilayotgan issiqlik miqdori quyidagi ifoda orqali aniqlanadi. q1 Cp (T3 T2 ) Olinayotgan issiqlik esa quyidagi ifoda orqali aniqlanadi. q2 Cp (T4 T1) G‘iklning termik foydali ish koeffitsienti quyidagiga teng bo‘ladi, 1 1 q2 / q1 1 CP (T4 T1 ) / CP (T3 T2 ) 1 (T4 T1 ) /(T3 T2 ) T2, T3 va T4 haroratlarni boshlang‘ich harorat T1 bilan ifodalaymiz 1-2 adiabat uchun T / T (P / P )( K 1)/ K ( K 1)/ K ; T T ( K 1)/ K ; 2 1 1 2 K 2-3 izobar uchun 2 1 K T /T V /V ; T T ; T T (K 1) / K ; 3 2 3 2 3 2 3 1 K 3-4 adiabat uchun. T /T (P / P )(K 1)K (P / P )(K 1)K (P / P )(K 1)K 1/ (K 1) / K ; 4 3 4 3 1 2 1 1 K 3 4 T T / ( K 1) K T / ( K 1) K 1 ( K 1) / K T1 3 Olingan haroratlarni termik f.i.k. tenglamasiga qo‘yib kuyidagini olamiz. l 1 T1 T1 T ( K 1) / K T ( K 1) / K 1 1 ( K 1) / K ( 1) ; (7.1) yoki 1 1 1 l 11/ (K 1) / K Issiqlik o‘zgarmas bosimda berilganda gaz turbinali qurilmaning termik foydali ish koeffig‘nenti, bosim ortish darajasi va adiabat ko‘rsatkichi K ga bog‘liq va bu l K i i ga teng yoki l K l K /K (i i ) /K (10.2) i 2 1 i ад ад 2 1 ад ад bu yerda K - turbokompressorning adiabatik f.i.k., u quyidagi nisbatga teng K (i i ) /(i i ) ад 2 1 K ад 2 1 0,80...0,85 gacha chiqadi. Turbinaning oqim qismidagi gazning kengayishida soploni devori va kuraklar bilan ishqalanish va oqimning uyurmalanish yo‘qotishlari kuzatiladi, buning natijasida ishchi jismning kinetpk energiyasini bir qismi issiqlikka aylanadi va turbinadan gazning chiqpsh oldidagi i4' entalpnyasi qaytar kengayish jarayonini i4 entalpiyasidan katta bo‘ladi. Turbinadagi Real turbinadagi kengayishning ichki haqiqiy ishning ideal turbinaning nazariy ishiga bo‘lgan nisbati gaz turbinaning ichki nisbiy f.i.k. deb ataladi. lT / l (i i ) /(i i ), (7.3) турб i T 3 4 3 4 Turbinaning oqim qismi qanchalik yaxshi tayyorlangan bo‘lsa, gazning ishqalanishdagi va uyurmalanishdagi yo‘qotishlar shunchalik kam bo‘ladi va yuqori bo‘ladi. Zamonaviy turbinalarda турб =0,8...0,9 oralig‘ida bo‘ladi. турб Gaz turbinali qurilmalardan olinishi mumkin bo‘lgan haqiqiy foydaliy ish lg , kengayishdagi va siqishdagi haqiqiy ishlarning ayirmasiga teng. lg (i i ) (i i ) /K bu yerda мех 3 4 - mexanik f.i.k. турб мех 2 1 ад GTQning foydali ishini ( lg ) sarflangan issiqlik miqdori gaz turbinali qurilmaning samarali f.i.k. deb ataladi. qlg ga bo‘lgan nisbati 7.5-rasm. Turbokompressor 6 da siqilgan havo katta hajmga ega bo‘lgan idish 7dan havo klapani 8 orqali qurilmaning yonish kamerasi 1ga kiradi. Shu yonish kamerasiga yonilg‘i nasosi 5 yonilg‘i klapani 9 orqali yonilg‘i ham beriladi. Yonish maxsullari soplo 3ga klapan 2 orqali kirib unda kengayadi va gaz turbina 4ni rotorini aylantiradi. Yonish jarayonining davriyligini ta’minlash uchun ma’lum oraliqda boshqariladigan klalan 8 va 9 lar orqali havo va yonilg‘i kiritib turiladi. Yonish jarayoni 2 va 8 klapanlar yopiq xolida amalga oshiriladi. Yonilg‘i yonganidan so‘ng kamera 1da bosim ko‘tariladi, soploning klapani 2 ochiladi va yonish mahsullari soplo 3ga yo‘naltiriladi, u yerda so‘ngi bosimigacha kengayadi. V=sonst bo‘lgan issiqlik beriladigan GTQning ideal g‘iklining RV diagrammasi 10.6-rasmda va TS diagrammasi 10.7-rasmda tasvirlangan. Ishchi jism uzining boshlang‘ich ko‘rsatkichlari. P1, V1, T1 bilan adiabat 1-2 bo‘yicha nuqta 2 gacha siqiladn, bosimi esa bosimning oshish darajasi bilan belgilanadi. So‘ngra 2-3 buyicha ishchi jismga q1 mikdordagi issiqlik beriladi keyinchalik ishchi jism 3-4 adiabat bo‘yicha boshlang‘ich bosimigacha kengayadi. Kompressorda bosimning ortish darajasi Р2 / Р1 va bosimning qo‘shimcha ortish darajasi Р3 / Р2 g‘iklning tavsifi (xarakteristikasi) hisoblanadi. Berilayotgan issiqlik qo‘yidagi ifoda orqali aniqlanadi. q1 CV (T3 T2 ), Olinayotgan issiqlik esa - ifoda bilan q2 CP (T4 T1) q1 va q2 larning qiymatlarini g‘iklning termik f.i.k. ifodasiga qo‘yib, quyidagini olamiz. l 1 q2 / q1 1 CP (T4 T1)/ C (T3 T2 ) 1 K (T4 T1) /(T3 T2 ) T2, T3, va T4 haroratlarni ishchi jismning boshlang‘ich harorati T1 bilan belgilaymiz 1-2 adiabat uchun T / T (P / P )( K 1) / K ( K 1) / K ; T T ( K 1) / K ; 2 1 2 1 2 1 2-3 izobar uchun T /T P / P ; T T T (K 1) / K; 3 2 3 2 3-4 adiabat uchun. 3 2 1 Bu rasmlardagi 1-2 chiziq kompressorda havoni adiabatli siqish; 2-5- regeneratorga issiqlikni izobar berish; 5-3-yonish kamerasiga issiqlikni o‘zgarmas bosimda berish; 3-4-turbinaning soplosida yonish maxsulining adiabatli kengayishi; 4-6-regeneratorda gazdan issiqlikni izobarli olish; 6-1-regeneratordan chiqishidagi gazdan issiqlikni izobarli olish. Agarda rsgeneratordagi gazni sovitish unga kirayotgan havoning haroratigacha (T4 dan T6=T2 gacha) sovitilsa regenerag‘iya to‘liq bo‘ladi. T4 T6 T5 T2 bo‘lib, to‘liq regenerag‘iya bo‘lganda g‘iklning f.i.k. quyidagi ifoda orqali aniqlanadi l 1 q2 / q1 bu yerda q1 CP (T3 T5 ) CP (T3 T4 ), q2 CP (T6 T1) CP (T2 T1 ), shuning uchun l 1 (T2 T1 ) /(T3 T4 ) G‘iklning asosiy nuqtalaridagi harorat quyidagicha aniqlanadi. |
