Диффузорсыз бір сатылы газ турбинаның есебі

Газ турбина есебін өткізу үшін ГТҚ әр нүктесіндегі ауа мен газдың сипаттамаларын табу қажет.

р₁ = 0,1 МПа , Т₁ = 289 К;

ауаның меншікті көлемі

v₁ = RT₁/P₁ = 287∙289/0,1∙10⁶ = 0,829 м³/кг

Компрессордан шыққан ауа қысымы мен температурасы:

р₂ = λ∙р₁ = 0,475 МПа , Т₂ = 477.36 К;

v₂ = RT₂/P₂ = 287∙477,36/0,475∙10⁶ = 0,288 м³/кг

Турбина кірісіндегі газдың көрсеткіштері:

р₃ = р₂ = 0,475 МПа, Т₃ = 933 К;

газдың меншікті көлемі

v₃ = RT₃/P₃ = 287∙933/0,475∙10⁶ = 0,564 м³/кг

Турбина шығысындағы газдың көрсеткіштері:

р₄ = (1 + ξ_рег)∙р₁ = (1 + 0,2)∙0,1 = 0,12 МПа, Т₄ = 600,386 К;

газдың меншікті көлемі

v₄ = RT₄/P₄ = 287∙600,386/0,12∙10⁶ = 1,44 м³/кг

Газ шығысы D_г = 56,76 кг/с

Газдың физикалық көрсеткіштері: тұрақтысы R = 287 Дж/(кг∙град),

Газ турбинасындағы жылу құламасы

Саптамалардағы жылдамдық коэффициентінің мөлшері 0,98 ал орташа диаметрдағы реакция дәрежесі ρ_m = 0,35 мөлшерінде алып, саптама шығысындағы газ жылдамдығын табамыз

мұнда изоэнтропалық жылу құлама мөлшері

h_ос = (1 - ρ_m)h_о = (1 – 0,35)310,4 = 201,7 кДж/кг

Орташа диаметрдағы шеңберлік жылдамдық

u = υ_опт∙с₁ = 0,5∙623 = 311,5 м/с

мұнда оптималды жылдамдық қатынасы υ_oпт = u / c₁ = 0,5.

Саптамадан шыққан газ температурасы

Саптамадан шыққан газ көлемі

Саптамалар биіктігі

мұнда D_cp – сатының орташа диаметры

D_ср = u / πn = 311,5/3,14∙50 = 1,984 м.

Саптаманың астыңғы бекітілу жағындағы реакция дәрежесі

мұнда r - саптаманың радиустар қатынасы

r = r_к/r_m = 0,992/1,045 = 0,95

r_к - саптама астынан бекітілетін жерінің радиусы

r_к = D_cp/2 = 1,984/2 = 0,992 м

r_m - саптаманың орташа радиусы

r_m = D_m/2 = 2,09/2 = 1,045 м

мұнда D_m = D_ср + 2∙ℓ_с = 1,984 + 2∙0,051 = 2.086 м

Саптаманың астыңғы бекітілу жағындағы реакция дәрежесінің мөлшері ρ_к нөлден жоғары болды, сондықтан есеп дұрыс дейміз.

Жұмыс қалақтарға газ кіру бұрышы

Жұмыс қалақтардан газ шығу бұрышы β₂

β₂ = β₁ – 4 = 38 – 4 = 34 ^о

Жұмыс қалақтардан шыққан газдың салыстырмалы жылдамдығы

Жұмыс қалақтардан шыққан газдың температурасы

Жұмыс қалақтардан шыққан газдың меншікті көлемі

Жұмыс қалақтардың биіктігі

Бір сатылы газ турбинасының табылған көрсеткіштері талапқа сай, сондықтан ГТҚ-ға табылған шығындар, ПӘК және газ шығысының мөлшерлері есептік болып қалады.