Передвижная энергетическая установка с газотурбинным приводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? иметь вид
где Ne - мощность, отбираемая от ротора двигателя на привод потребителя мощности (электрогенератора), который для моделируемого ГТД является внешним устройством, не оказывающим непосредственного влияния на параметры рабочего процесса; Gвк - расход воздуха через компрессор; Lк - работа компрессора; Gгт - расход газа через турбину; Lт - работа турбины; ?m - механический коэффициент полезного действия (КПД) двигателя.
Из уравнения (1.1) следует, что в системе уравнений невязок для одновального ГТД должно отсутствовать уравнение баланса мощностей компрессора и турбины.
При заданных условиях на входе в двигатель и принятых моделях его элементов параметры потока и режимы работы элементов проточной части одновального ГТД однозначно определяются набором четырех независимых величин (n = 4):
Независимые переменные: .
Система уравнений невязок для данного двигателя представлена ниже:
Первое уравнение системы (1.2) - баланс расходов через компрессор и турбину, второе, третье и четвертое - условия регулирования ГТД.
В системе уравнений невязок приняты следующие обозначения:
- расход воздуха через компрессор кг/с;
, - расход газа через турбину, кг/с;
- перепуск воздуха;
- отбор воздуха на нужды установки;
- отбор воздуха на охлаждение турбин;
Одновальную газотурбинную установку (ГТУ), называют простым блокированным агрегатом. Блокирование (жесткое соединение) на одном валу турбо компрессора и потребителя мощности позволяет реализовать нагрузку второго типа. Закономерности совместной работы узлов и обобщённые характеристики этого двигателя аналогичны закономерностям совместной работы узлов и характеристикам двигателя с одним управляющим фактором. Режим работы газогенератора определяется одним параметром и поддерживается одним регулятором.
Например, если в качестве параметра принята частота вращения ротора газогенератора, то осуществляется, как правило, её замкнутое регулирование: Gт> nгг. Если же в качестве параметра режима принять Тг*, то во многих случаях осуществляется её косвенное регулирование путём изменения расхода топлива. Закон изменения температуры газа Тг* и, соответственно, Gт выбирается из условия обеспечения потребной мощности. В данном случае потребителем является генератор переменного тока, который регламентирует величину потребной мощности нашего двигателя.
Исследование климатической характеристики будем проводить в диапазоне температур окружающей среды от -30С до +55С. Данный диапазон температур охватывает все возможные области эксплуатации нашего двигателя. Составляем три блока изменения поля температур: в первом блоке температура возрастает в интервале [0,55] С, а во втором снижается от 0С до -30С,а в третьем соответственно тоже происходит снижение температуры от 0С до -30С.
Исходные данные для раiета:[6]В р= 13,62- массовый расход воздуха на входе в двигатель в кг/с,
Нр= 0 - раiетная высота полета в км,
МН р=0 - раiетная скорость полета в числах Маха,
?к*=8,27 - степень повышения полного давления в компрессоре,
?к*=0,8401 - раiетное значение КПД компрессора,
ТГ р*=1088 - раiетное значение полной температуры перед турбиной в К,
СС=100 - скорость истечения на срезе выходного насадка в м/с,
?вх=0,97 - коэффициент восстановления полного давления во входном устройстве,
?кс=0,935 - коэффициент восстановления полного давления в камере сгорания,
?рн=0,98 - коэффициент восстановления полного давления в выхлопном патрубке,
?г=0,99 - коэффициент полноты сгорания,
?m=0,98 - механический КПД двигателя,=15100 - частота вращения ротора турбокомпрессора, об/мин.
Предусмотрен отбор воздуха для охлаждения турбины компрессора и составляет
Значение приведенной окружной скорости в турбине компрессора вычислено по формуле
,
Выделим тот факт, что двигатель имеет регулируемые направляющие аппараты осевой части компрессора. В качестве топлива будем использовать природный газ (Hu =43106 Дж/кг, Lo=14,8).
Результаты раiета представлены в файле mgtd.rez, содержание которого приведено ниже в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Исходные данные для раiета по климатической характеристики
26 02 11 mgtd.dat ( "аRб. е а-РД _'"-1 )
1 1 3 5 15 2
0 0 10 6 1
123 123 123 123 123 123 123 123 123 123
123 123 123 123 123 123 123 123 123 123
132 132 132 132 132 132 132 132 132 132
13.62 .0000 .0000 8.270 .8400 1088.
100.0 1.0000
.9100 .5545 3.0000 1.0000 1.0000 1.0000
.9700 .9350 .9900 1.0000 .9800 .9850 1.0000 1.0000
.0563 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
15100.0 40.00 .3000E-01 8.000 1600. .8000
9424.8 00.00 1.00 27.00e03 75.00
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000 .0000
.00e02 .10e02 .20e02 .30e02 .40e02 .00e02
-.15e02 -.25e02 -.35e02 -.45e02 .00e02 -.15e02
-.25e02 -.35e02 -.45e02 .00e02 .00e02 .00e02
.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02
.00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02 .00e02
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 .9593 .9352 .9134 .8954
1.0000 1.0000 .9736 .9497 .9298 .8950 .8700 .8600 .8500 .8450
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.00