Работы тепловых двигателей

Введение……………………………………………………………………………...4

Требования к выполнению контрольных работ по расчету режимов работы тепловых двигателей…………………………………………………………………….5

1. Практическая работа № 1. Условные обозначения термогазодинамических параметров и общее описание принципиальной схемы теплового двигателя…6

2. Практическая работа № 2.Исходные данные и расчет термогазодинамических параметров топливного газа ……………………………………………………..9

3. Практическая работа № 3. Расчет термодинамических характеристик по узлам теплового двигателя…………...…………………….………………………11

4. Практическая работа № 4. Расчет коэффициентов полезного действия и мощностей узлов теплового двигателя………….……………………………………..13

5. Практическая работа № 5. Формирование результатов определения термогазодинамических параметров на примере расчета номинального режима работы двигателя…………………………………………………………………….……...14

6. Библиографический список…………………………...…….…………………..17

7. Приложение 1..………………………………………………………………...…18

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания составлены с целью получения практических навыков в расчете и диагностировании режимов работы газоперекачивающего агрегата, предназначенного для централизованного газоснабжения потребителей промышленного и бытового назначения, с газотурбинным приводом, в том числе с применением ЭВМ. Контрольные работы по расчету газотурбинных установок (ГТУ) достаточно полно отражают ос­новные части курса «Диагностика и монтаж систем ТГВ» и для его выполнения сту­дентами следует освоить следующие разделы:

- идеальный газ и смеси идеальных газов;

- теплоемкость;

- первое начало термодинамики;

- термодинамические процессы изменения состояния;

- круговые процессы;

- второе начало термодинамики;

- термодинамические циклы тепловых двигателей.

Выполнение контрольных работ позволит закрепить теоретический ма­териал, получаемый на лекциях и в результате самостоятельной проработки части курса, применить его к решению практической задачи - исследованию термодинамических циклов тепловых двигателей.

Требования к выполнению контрольных работ по расчету режимов

работы тепловых двигателей

До начала выполнения расчетов по контрольной работе студенту надо уяснить цель и смысл задания и усвоить материал, излагаемый на лекциях и в источниках литературы.

Все вычисления должны быть изложены подробно. Вначале записыва­ются формулы в общем виде, затем подставляются числовые значения вели­чин (в системе СИ) и только после этого приводится результат расчета. Контрольная работа оформляется на отдельных листах и сдается на про­верку в виде сшитой тетради из листов стандартного размера.

Варианты заданий выдаются каждому студенту отдельно, согласно данным табл. П1. и П2. прил.1.Например: задание 1-3 обозначает, что студенту требуется в виде исходных данных взять данные 1 варианта из табл. П1.и данные 3 варианта из табл. П2.

Студенты, которые правильно сделали и оформили задание, допускают­ся к защите.

Практическая работа № 1. Условные обозначения термодинамических параметров и общее описание принципиальной схемы теплового двигателя

В связи с тем, что в различных методиках используются разные размерности и обозначения термогазодинамических параметров (ТГП), проведена их систематизация в виде условных обозначений и размерностей в системе СИ [4].

ГТД – газотурбинный двигатель;

ГПА - газоперекачивающий агрегат;

ГТУ – газотурбинная установка;

ВЗК – воздухозаборная камера;

КНД, КВД – компрессоры низкого и высокого давления;

ТНД, ТВД, СТ - турбины низкого, высокого давления и силовая турбина;

ЦБН – центробежный нагнетатель;

- теоретически необходимый расход сухого воздуха на 1 кг топлива, кг/ кг;

- молекулярный вес смеси газов, кг/ моль;

Е – характеристика элементарного состава топлива;

ΔР – перепад давления на расходомерном устройстве, МПа;

В – массовый расход топливного газа, кг/ с;

F – площадь поперечного сечения потока, м²;

и - абсолютные температура и давление смеси после ТНД, К и МПа;

и - абсолютные температура и давление наружного воздуха, К и МПа;

и - абсолютные температура и давление перед КНД, К и МПа;

- плотность воздуха при 15 С, = 1,226 кг/ м³;

ρ – плотность продуктов сгорания на выходе СТ, кг/ м³;

- избыточное давление продуктов сгорания на выходе СТ, МПа;

- температура продуктов сгорания перед ТВД, К;

α – коэффициент избытка воздуха;

- расход воздуха, кг/ с;

- расход продуктов сгорания, кг/ с;

, - теплоемкости продуктов сгорания и воздуха, кДж/ кг · К;

- температура воздуха после КВД, К;

- низшая молярная теплота сгорания топлива, кДж/ моль;

- эффективная мощность ГТУ, кВт;

- эффективный КПД ГТУ;

, - потребляемые мощности КВД и КНД, кВт;

, , - вырабатываемые мощности турбин высокого, низкого давления и силовой турбины, кВт;

- температура продуктов сгорания за ТНД; К

- абсолютное давление продуктов сгорания перед ТВД; МПа

к – показатель адиабатного сжатия в КНД, КВД, к = 1,4;

- показатель адиабатного расширения продуктов сгорания в турбине, =1,3;

, - рабочее и номинальное значение частоты вращения ротора СТ, об/мин;

- механические потери мощности, кВт;

- абсолютное давление воздуха за КВД, МПа;

- показатель политропного сжатия воздуха в компрессоре, = 1,505 (по заводским данным);

- показатель политропного расширения продуктов сгорания в турбине, = 1,286 (по заводским данным).