Расчёт осевого турбокомпрессора (ОК)

1. Расчёт потерь давления воздуха в воздухозаборном тракте ОК.

1. Параметры атмосферного воздуха на входе в КВОУ:

- давление: p_НВ=0,99992 бар;

- температура: t_НВ=0 ^OC;

- плотность: ρ_НВ = (p_НВ ∙ 10²) / (R_В ∙ T_НВ)=

=(0,99992 ∙ 10²) / (0,28715 ∙ (0+273,15))=1,275 кг/м³.

2. Потери давления рабочего тела в воздухозаборном тракте:

- потеря давления на фильтре грубой очистки: ∆p_ФГО=0,0028 бар (по опытным данным);

- потеря давления на фильтре тонкой очистки: ∆p_ФТО=0,001 бар (по опытным данным);

- потеря давления в воздуховоде ВЗТ: ∆p_ВВ=0,026 бар (по опытным данным);

- падение давления в конфузорном участке ВЗТ: ∆p_КОНФ=0,00098 бар (по опытным данным);

- падение давления в участке ВНА: ∆p=0,029 (принято по рекомендациям);

- суммарные потери давления воздуха в ВЗТ ΣΔp=∆p_ФГО+∆p_ФТО+∆p_ВВ+ ∆p_КОНФ+∆p=0,0028+0,001+0,026+0,00098+0,029=0,05978 бар.

2. Вычисление параметров рабочего тела в начале цикла ГТУ.

1. Давление воздуха на всасе компрессора:

p₁= p_НВ – ΣΔp=0,99992-0,05978=0,94014 бар.

2. Температура воздуха:

К.

t₁= Т₁-273,15=256,8-273,15= -16,4 ^OC.

3. Теплосодержание:

Методом интерполяции по таблицам, f(t₁): h₁=256,8 кДж/кг.

4. Стандартная энтропия:

Методом интерполяции по таблицам, f(t₁): s⁰₁=6,5496 кДж/(кг ∙ К).

5. Стандартное отношение относительных давлений:

Методом интерполяции по таблицам, f(t₁): π₀₁=0,8044.

6. Стандартный (базовый) относительный объем:

Методом интерполяции по таблицам, f(t₁): θ ₀₁=9163,6.

7. Удельная энтропия:

s₁= s⁰₁ – R ∙ ℓn p₁=6,5496-0,28715∙ℓn 0,94014=6,5673 кДж/(кг ∙ К).

8. Удельный объем:

v₁= RT₁ / (p₁ ∙ 10²)=(0,28715∙256,8)/(0,94014∙10²)=0,78435 м³/кг.

3. Вычисление параметров рабочего тела в конце адиабатного сжатия без учета отбора воздуха из компрессора.

1. Давление воздуха:

p₂ = ε₁ ∙ p₁=14,75 ∙ 0,94014=13,867 бар.

2. Стандартное отношение относительных давлений:

π_{02 t} = π₀₁ ∙ ε₁=0,8044 ∙ 14,75=11,865.

3. Стандартная энтропия:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 t}): s⁰_2t=7,321 кДж/(кг ∙ К).

4. Стандартный (базовый) относительный объем:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 t}): θ _02t=1330,9.

5. Температура воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 t}): t_2t=276,9 ^OC

T_2t=550 К.

6. Теплосодержание:

Методом интерполяции по таблицам, f(π_{02 t}): h_2t=555 кДж/кг.

7. Фактическая удельная энтропия:

s_2t = s₁=6,5673 кДж/(кг ∙ К).

8. Удельный объем:

v _2t = v ₁ ∙ (θ _{02 t} / θ ₀₁)=0,78435∙(1330,9/9163,6)=0,1081 м³/кг.

9. Удельная работа компрессора в обратимом процессе без учета отбора воздуха из проточной части компрессора:

ℓ_{к t}= h_{2 t} – h₁=555-256,8=298,2 кДж/кг.

Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора

в необратимом процессе без учета отбора воздуха из компрессора.

1. Удельная работа компрессора в необратимом процессе без учета отбора воздуха из проточной части компрессора:

ℓ_к= ℓ_{к t} / η^к_oi=298,2/0,87=342,8 кДж/кг.

2. Теплосодержание:

h₂= h₁ + ℓ_к = 256,8+342,8 = 599,6 кДж/кг.

3. Температура воздуха:

Методом интерполяции по таблицам, f(h₂): t₂=319,6 ^OC.

4. Базовая энтропия:

Методом интерполяции по таблицам, f(h_2t): s⁰₂=7,399 кДж/(кг ∙ К).

5. Изменение энтропии:

∆s= s⁰₂ – s⁰_2t=7,399-7,321=0,078 кДж/(кг ∙ К).

6. Удельная энтропия:

s₂= s₁ + ∆s=6,5673+0,078=6,6453 кДж/(кг ∙ К).

4. Вычисление параметров воздуха, отбираемого из ОК.

Поиск по сайту: