Определить эффективную мощность Ne газотурбинной установки (ГТУ) без регенерации теплоты и ее эффективный КПД

Определить эффективную мощность Ne газотурбинной установки (ГТУ) без регенерации теплоты и ее эффективный КПД по заданной степени повышения давления , известным адиабатным КПД турбины и компрессора , температуре воздуха перед компрессором , температуре газа перед турбиной и по расходу воздуха через ГТУ . Изобразить цикл ГТУ в PV- и TS- диаграммах. Показать, как зависит термический КПД ГТУ от степени повышения давления . Исходные данные выбрать из табл.1.5. Таблица 1.5 – Исходные данные к задаче 1.3 Послед-няя цифра шифра t1,ºC t3, ºC β Предпос-ледняя цифра шифра ηк ηТ , кг/с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 27 24 20 17 14 12 10 7 6 850 830 880 900 920 860 840 820 800 780 7,2 9,0 8,8 8,5 8,2 8,0 7,5 7,0 6,5 6,2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,82 0,81 0,79 0,82 0,81 0,80 0,79 0,78 0,77 0,76 0,89 0,88 0,85 0,87 0,86 0,84 0,82 0,86 0,83 0,85 57 55 52 50 48 45 42 40 38 35

Вариант 33: в расчете принимать теплоемкость воздуха и газа Ср=1,01кДж/(кгК); показатель адиабаты К=1,41; механический КПД ГТУ ηм=0,98; давление воздуха перед компрессором Р1=0,1 МПа.
Удельный объем воздуха перед компрессором по уравнению Клапейрона:
.
Температура воздуха после компрессора при адиабатном теоретическом сжатии по уравнению адиабатного процесса:
;
,
а при действительном адиабатном сжатии – из выражения внутреннего адиабатного КПД компрессора:
;
.
Давление сжатого воздуха в компрессоре
.
Удельные объемы воздуха в точках 2, 2Д, 3 по уравнению Клапейрона:
;
;
.
Температура газов после газовой турбины при адиабатном теоретическом расширении
;
,
а при действительном адиабатном расширении – из выражения внутреннего адиабатного КПД газовой турбины
;
.
Удельные объемы газа в точках 4 и 4Д по уравнению Клапейрона:
Для построения цикла ГТУ в TS – диаграмме необходимо определить изменения энтропии в процессах:
Эффективная работа ГТУ:
Эффективный КПД ГТУ:
.
Эффективная мощность ГТУ:
.
Зависимость термического КПД цикла ГТУ от степени повышения давления определялась по выражению
,
результаты расчетов по которому представлены в табл.1.6.
Таблица 1.6 – Зависимость термического КПД цикла без регенерации теплоты от степени повышения давления
5 6,2 7 8 9
0,374 0,412 0,432 0,454 0,472
Из табл