Характеристики дизелей, газотурбинных установок

На. рис. 2.21 видно, что площадь p(V) диаграммы возрастает на величину dd1e1e.

Процесс сжатия становится более близким к адиабатическому. Для этой же цели – приближения процесса к адиабатическому – целесообразно и турбину разделить на две части: Т1 и Т2. В процессе расширения газа в турбине Т1 его температура понижается с Tc до Тf. В промежуточной камере сгорания КС2 она вновь может быть повышена до предельной, допустимой по долговечности лопаток, температуры Tcl = Tc. Тем самым увеличивается полезная работа турбины (площадь fc1bb1 на рис. 2.21) и ее КПД.

Промежуточный подвод тепла и промежуточное охлаждение позволяют увеличить КПД установки в 1,2—1,25 раза. Каждая из этих мер, примененная в отдельности, повышает к. п. д. в 1,1 — 1,12 раза. Промежуточный охладитель по размерам при равной эффективности существенно меньше регенератора вследствие большей разности температур теплообмена.

В одновальных газотурбинных установках момент на выходном валу всегда равен разности моментов турбины и компрессора (рис. 2.22)

Мд=МТ - МК.

Момент компрессора, как гидравлической машины, сжимающей воздух, пропорционален квадрату угловой скорости установки. Момент турбины и характер его изменения от угловой скорости зависят от способа подачи топлива. МT1, характеризует изменение момента турбины при постоянной подаче топлива (G=const). По мере роста частоты вращения вала компрессор увеличивает подачу воздуха. Смесь обедняется и момент падает. Снижение скорости для увеличения момента возможно лишь до ограничения Tс макс (рис. 2.23).

Режим при Tс макс, очевидно, окажется и наиболее экономичным, так как при изменении скорости и отходе от этого режима меняется коэффициент избытка воздуха.

МТ соответствует условиям подачи топлива, пропорциональной угловой скорости турбины (G≡п), а следовательно, и пропорциональной подаче воздуха. Здесь коэффициент избытка воздуха, температура на лопатках и КПД практически стабильны.

Экономически целесообразна работа одновальной ГТУ по линии наибольшей экономичности, когда МТ меняется существенно более резко, чем в прямой пропорциональности от скорости. Установка должна быть спроектирована так, чтобы ограничения по температуре газа на входе в турбину и помпажу в компрессоре не препятствовали возможности работы в режимах, расположенных на линии наибольшей экономичности.