Расчетно-графическая работа - Исследование и расчет термодинамических циклов

Подождите немного. Документ загружается.

Точка 4

: по давлению p

и энтропии s

находим температуру,

удельный объем и энтальпию:

=0,10 МПа; s

=1,35529 (кДж/(кг∙К));

15,273





)( 682,77915,273

2,6

15,1773

2857,0



;







)/(м 02163,3

100

832,1052287,0

кг









;

tpt

tch



Дж/кг)( 191,783682,7790045,1

кh



Таблица 2.6 Параметры в точке 4t

Точка 4: по давлению p

и внутреннему относительному КПД η

гт

процесса расширения находим температуру, энтропию, удельный объем и

энтальпию:

=0,10 МПа;

гтt

tttt



 )(

4334

)(104,83093,0)682,7791500(1500

Ct 

;

(кДж/кг) 839,833104,8300045,1

h

;

ln 

К))(кДж/(кг 40228,135529,1

832,1052

254,1103

ln0045,1

s

;

МПа

4t,

4t ,

/кг

4t ,

кДж/кг

4t ,

кДж/

(кг∙К)

0,10 779,682 3,02163 783,191 1,35529

tch



TR 





)/(м 16634,3

100

254,1103287,0

кг







Таблица 2.7 Параметры в точке 4

Аналогично рассчитываем параметры в характерных точках в цикле для

различных степеней повышения давления σ. Результаты заносятся в таблицу

2.8

Таблица 2.8 Параметры в характерных точках цикла

Степ

ень

повышения

давления σ

Хара

ктерная

точка

установки

P t T

h s

МПа °С К м

/кг

кДж/

Кг

КДж/

(Кг∙К)

6,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

0,620

000

237,4

06581

510,5

56581

0,236

338

238,4

74910

0,104

676

0,620

000

279,8

87447

553,0

37447

0,256

003

281,1

46940

0,184

959

3 0,620 1500, 1773, 0,820 1506, 1,355

МПа

4 ,

/кг

4 ,

кДж/кг

4 ,

кДж/

(кг∙К)

0,10 830,104 3,16634 833,839 1,40228

000 000000 150000 797 750000 290

0,100

000

779,6

82228

1052,

832228

3,021

628

783,1

90798

1,355

290

0,100

000

830,1

04472

1103,

254472

3,166

340

833,8

39942

1,402

281

9,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

0,920

000

298,3

44105

571,4

94105

0,178

281

299,6

86653

0,104

676

0,920

000

353,3

06150

626,4

56150

0,195

427

354,8

96028

0,196

913

0,920

000

1500,

000000

1773,

150000

0,553

146

1506,

750000

1,242

029

0,100

000

667,4

20372

940,5

70372

2,699

437

670,4

23763

1,242

029

0,100

000

725,7

00946

998,8

50946

2,866

702

728,9

66600

1,302

419

12,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

1,220

000

346,3

34688

619,4

84688

0,145

731

347,8

93194

0,104

676

1,220

000

411,1

26130

684,2

76130

0,160

973

412,9

76198

0,204

597

1,220

000

1500,

000000

1773,

150000

0,417

126

1506,

750000

1,161

033

0,100

000

594,5

55745

867,7

05745

2,490

315

597,2

31246

1,161

033

0,100

000

657,9

36843

931,0

86843

2,672

219

660,8

97558

1,231

850

16,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

1,620

000

398,6

12896

671,7

62896

0,119

010

400,4

06654

0,104

676

1,620

000

474,1

11922

747,2

61922

0,132

385

476,2

45426

0,211

665

1,620

000

1500,

000000

1773,

150000

0,314

132

1506,

750000

1,079

651

0,100

000

527,0

28792

800,1

78792

2,296

513

529,4

00422

1,079

651

0,100

000

595,1

36777

868,2

86777

2,491

983

597,8

14892

1,161

705

19,2 1 0,100 30,00 303,1 0,870 30,13 0,104

000 0000 50000 041 5000 676

1,920

000

432,0

24718

705,1

74718

0,105

409

433,9

68829

0,104

676

1,920

000

514,3

67130

787,5

17130

0,117

717

516,6

81782

0,215

612

1,920

000

1500,

000000

1773,

150000

0,265

049

1506,

750000

1,030

892

0,100

000

489,1

15590

762,2

65590

2,187

702

491,3

16610

1,030

892

0,100

000

559,8

77499

833,0

27499

2,390

789

562,3

96947

1,120

063

22,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

2,220

000

461,8

89397

735,0

39397

0,095

025

463,9

67900

0,104

676

2,220

000

550,3

48671

823,4

98671

0,106

461

552,8

25240

0,218

825

2,220

000

1500,

000000

1773,

150000

0,229

232

1506,

750000

0,989

227

0,100

000

458,1

44710

731,2

94710

2,098

816

460,2

06361

0,989

227

0,100

000

531,0

74580

804,2

24580

2,308

125

533,4

64415

1,084

717

25,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

2,520

000

488,9

95179

762,1

45179

0,086

800

491,1

95658

0,104

676

2,520

000

583,0

06240

856,1

56240

0,097

507

585,6

29768

0,221

515

2,520

000

1500,

000000

1773,

150000

0,201

942

1506,

750000

0,952

851

0,100

000

432,1

36128

705,2

86128

2,024

171

434,0

80740

0,952

851

0,100

000

506,8

86599

780,0

36599

2,238

705

509,1

67589

1,054

042

28,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

2,820

000

513,8

84450

787,0

34450

0,080

099

516,1

96930

0,104

676

2,820

000

612,9

93314

886,1

43314

0,090

186

615,7

51783

0,223

816

3 2,820 1500, 1773, 0,180 1506, 0,920

000 000000 150000 459 750000 572

0,100

000

409,8

32076

682,9

82076

1,960

159

411,6

76320

0,920

572

0,100

000

486,1

43830

759,2

93830

2,179

173

488,3

31478

1,026

968

31,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

3,120

000

536,9

47963

810,0

97963

0,074

519

539,3

64229

0,104

676

3,120

000

640,7

80678

913,9

30678

0,084

070

643,6

64191

0,225

818

3,120

000

1500,

000000

1773,

150000

0,163

107

1506,

750000

0,891

558

0,100

000

390,3

87556

663,5

37556

1,904

353

392,1

44300

0,891

558

0,100

000

468,0

60427

741,2

10427

2,127

274

470,1

66699

1,002

756

34,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

3,420

000

558,4

77479

831,6

27479

0,069

789

560,9

90628

0,104

676

3,420

000

666,7

19854

939,8

69854

0,078

872

669,7

20094

0,227

583

3,420

000

1500,

000000

1773,

150000

0,148

799

1506,

750000

0,865

211

0,100

000

373,2

09621

646,3

59621

1,855

052

374,8

89065

0,865

211

0,100

000

452,0

84948

725,2

34948

2,081

424

454,1

19330

0,980

869

37,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

3,720

000

578,6

97181

851,8

47181

0,065

720

581,3

01318

0,104

676

3,720

000

691,0

80941

964,2

30941

0,074

391

694,1

90805

0,229

157

3,720

000

1500,

000000

1773,

150000

0,136

799

1506,

750000

0,841

080

0,100

000

357,8

67434

631,0

17434

1,811

020

359,4

77838

0,841

080

0,100

000

437,8

16714

710,9

66714

2,040

474

439,7

86889

0,960

909

40,2 1 0,100 30,00 303,1 0,870 30,13 0,104

000 0000 50000 041 5000 676

4,020

000

597,7

83420

870,9

33420

0,062

179

600,4

73445

0,104

676

4,020

000

714,0

76410

987,2

26410

0,070

481

717,2

89754

0,230

573

4,020

000

1500,

000000

1773,

150000

0,126

591

1506,

750000

0,818

822

0,100

000

344,0

38880

617,1

88880

1,771

332

345,5

87055

0,818

822

0,100

000

424,9

56159

698,1

06159

2,003

565

426,8

68462

0,942

573

43,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

4,320

000

615,8

77672

889,0

27672

0,059

063

618,6

49121

0,104

676

4,320

000

735,8

76713

1009,

026713

0,067

035

739,1

88158

0,231

858

4,320

000

1500,

000000

1773,

150000

0,117

800

1506,

750000

0,798

167

0,100

000

331,4

77324

604,6

27324

1,735

280

332,9

68972

0,798

167

0,100

000

413,2

73912

686,4

23912

1,970

037

415,1

33644

0,925

621

46,2

0,100

000

30,00

0000

303,1

50000

0,870

041

30,13

5000

0,104

676

4,620

000

633,0

95337

906,2

45337

0,056

297

635,9

44266

0,104

676

4,620

000

756,6

20888

1029,

770888

0,063

971

760,0

25682

0,233

032

4,620

000

1500,

000000

1773,

150000

0,110

150

1506,

750000

0,778

899

0,100

000

319,9

90070

593,1

40070

1,702

312

321,4

30025

0,778

899

0,100

000

402,5

90765

675,7

40765

1,939

376

404,4

02423

0,909

864

2. Определение характеристик цикла

Теоретическая и действительная работы расширения 1кг газа:

рас

hhl



(кДж/кг) 559,723191,78375,1506 

рас

;

hhl

рас



(кДж/кг) 911,726839,83375,1506 

рас

;

Теоретическая и действительная работы сжатия 1кг газа:

hhl

сж



(кДж/кг) 343,20830,135-478,238 

сж

;

hhl

сж



(кДж/кг) 0165,251135,301515,281 

сж

;

Теоретическая и действительная удельные работы циклов (без учета

расхода топлив):

сж

рас

lll 

(кДж/кг) 216,515343,208559,723 

;

сжрасц

lll 

(кДж/кг) 895,4210165,251911,672 

;

Подведенная удельная теплота в цикле:

hhq

231



(кДж/кг) 272,1268478,23875,1506



;

231

hhq 

(кДж/кг) 599,12251515,28175,1506

q

;

Коэффициент, учитывающий уменьшение подводимой теплоты по

сравнению с теоретическим циклом:





96635,0

272,1268

599,1225





;

Удельная работа сжатия теоретического цикла:

сж





Термический КПД цикла:





40623,0

272,1268

216,515





;

Абсолютный внутренний КПД цикла:





34424,0

599,1225

421,895





Аналогично проведем расчеты для различных степеней повышения

давления σ. Результаты занесем в таблицу 2.9

Таблица 2.9 Значения при различных степенях повышения давления

Степень

повышения

давления σ

ψ φ l

6,2

0,966

3543

0,164

2703

421,8

98117

0,406

2362

0,344

2372

9,2

0,954

2614

0,223

3119

453,0

22372

0,469

5483

0,393

2984

12,2

0,943

8386

0,274

1997

463,0

11244

0,510

6417

0,423

3154

16,2

0,931

451

0,334

6806

462,8

24682

0,548

7247

0,449

1243

19,2

0,922

8986

0,376

4364

457,8

06270

0,570

1065

0,462

3987

22,2

0,914

7882

0,416

0341

450,5

95344

0,587

5731

0,472

3594

25,2

0,907

0123

0,453

999

442,0

87643

0,602

2411

0,479

9456

28,2 0,899 0,490 432,8 0,614 0,485

16427,0

272,1268

343,208



сж



4957 6975 01739 8199 7493

31,2

0,892

1837

0,526

3973

423,0

54110

0,625

786

0,490

1646

34,2

0,885

0347

0,561

3009

413,0

45576

0,635

4738

0,493

4657

37,2

0,878

0165

0,595

5666

402,9

07306

0,644

1263

0,495

8498

40,2

0,871

103

0,629

3205

392,7

26785

0,651

9252

0,497

4624

43,2

0,864

2733

0,662

6658

382,5

63197

0,659

0095

0,498

4135

46,2

0,857

5096

0,695

6882

372,4

56895

0,665

4879

0,498

7877

49,2

0,850

7974

0,728

4599

362,4

35419

0,671

4469

0,498

6508

52,2

0,844

1237

0,761

0429

352,5

17444

0,676

9561

0,498

0548

55,2

0,837

4777

0,793

491

342,7

15413

0,682

0726

0,497

0411

58,2

0,830

8497

0,825

8514

333,0

37343

0,686

8434

0,495

6426

61,2

0,824

231

0,858

1661

323,4

88076

0,691

3082

0,493

8858

0,815

8489

0,899

0906

311,5

81051

0,696

5755

0,491

1789

0,804

8006

0,953

0324

296,2

36955

0,702

9323

0,486

8477

0,793

7048

1,007

2061

281,2

56154

0,708

7305

0,481

6901

0,782

5367

1,061

7327

266,6

29929

0,714

0519

0,475

7396

Из графиков видно, что максимальная работа цикла l

достигает при

степени повышения давления σ = 12,2. Абсолютный внутренний КПД цикла η

становится максимальным при σ = 46,2

Задание №3

Парогазовая установка (ПГУ) бинарного типа работает по следующей схеме

(рис. 3.1): воздух с давлением p

и температурой t

сжимается в компрессоре (К) и

подается в камеру сгорания (КС), в которую поступает соответствующее

количество топлива. Образовавшиеся продукты сгорания с температурой t

направляются из КС в газовую турбину (ГТ). Расширяясь в турбине и производя

работу, продукты сгорания понижают свою температуру и затем направляются в

котел-утилизатор (КУ). Из КУ в паровую турбину (ПТ) поступает пар с давлением

1п

и температурой t

1п

. Давление пара в конденсаторе (К) – p

2п

. Конденсат

отработавшего пара при давлении p

2п

и температуре насыщения подается

питательным насосом (ПН) обратно в КУ.

Рабочее тело газовой части считать идеальным газом с термодинамическими

свойствами воздуха (с

=1,0045 кДж/(кг∙К); k=1,40; R=0,287 кДж/(кг∙К)).

Механический КПД генератора принять равным η

мг

=0,98