Практическая работа №2

Расчет потерь мощности и КПД ГТУ

Методика, которая позволяет контролировать и диагностировать основные параметры ГТД ДГ-90, разработана автором при использовании источников [1, 2, 3, 4, 5].

Изменение эффективной мощности ГТУ в зависимости от изменения режима работа (регулирование, неисправность); кВт.

КНД N =N ; (2.1)

КВД N =N , (2.2)

где = и = - степени сжатия воздуха в КНД (табл. 1.1),соответственно при номинальном и рабочем режимах (для КВД аналогично); N =16700 (кВт)-номинальная эффективная мощность ДГ-90; - показатель политропы при текущем режиме работы компрессоров, =1,505.

Изменение эффективной мощности ГТУ в зависимости от изменения режима работы турбин, кВт:

ТВД N =N ; (2.3)

ТНД N =N ; (2.4)

ТС N =N , (2.5)

где = и = - степени расширения продуктов сгорания в ТВД (табл. 1.1.), соответственно при номинальном и рабочем режимах (для ТНД и ТС аналогично); -показатель политропы при текущем режиме работы турбин, =1,3.

Изменение эффективной мощности в зависимости от изменения режима работы узлов агрегата (регулирование, неисправность):

N = N + N + N + N + N . (2.6)

Изменение эффективного КПД: = , (2.7)

где -номинальное значение КПД агрегата, =0,365.

Изменение мощности в зависимости от изменения сопротивления воздухозаборной камеры (ВЗК): N =0,0191 N P1, (2.8)

где P1 – потери полного давления в ВЗК (кПа), брать из табл 1.1 согласно

варианту. Соответственно =0,00849 P1 (2.9)

Изменение мощности при утечках или отборах воздуха в КВД

N =0,046 N , (2.10)

где - процент отбора воздуха, брать из табл 1.1,согласно варианту

= . (2.11)

Изменение мощности при утечках или отборах воздуха в КНД:

N = 0,0351 N , (2.12)

где - процент отбора воздуха в КНД (из табл 1.1, согласно варианту).

Тогда изменение КПД: = . (2.13)

По результатам экспериментальных исследований принимаем, что изменение температуры перед ТВД на 1 (К) дает изменение мощности в 12(кВт),тогда изменение мощности:

N =12 , (2.14)

где и , и - номинальные и рабочие значения температур продуктов сгорания перед ТВД и после СТ(табл. 1.1).

Тогда изменение КПД: = . (2.15)

Изменение мощности в зависимости от сопротивления в газоотводящем устройстве: N =0,00852 N P2. (2.16)

где P2 – потери полного давления в газоотводящем устройстве (кПа), брать из табл. 1.1 согласно варианту.

Изменение КПД: =0,00849 P2. (2.17)

Общее изменение эффективной мощности:

N = N + N + N + N + N + N . (2.18)

Общее изменение эффективной мощности

= + + + + + . (2.19)

Фактические эффективные мощность и КПД:

N =N - N , (2.20) = - . (2.21)

Погрешность расчетов: N = 100, (2.22)

= 100, (2.23)

где N и брать из табл.5.4. [5], согласно выполненным расчетам.

В табл. 2.1 приведены результаты расчета одного из вариантов. Следует иметь ввиду, что при расчетах по уравнениям 2.1-2.23 могут получаться результаты со знаком (-). Поэтому надо в уравнениях 2.18 и 2.19 значения N и брать со своими знаками.

Таблица 2.1

Результаты расчета потерь мощности и КПД ГТУ