Анализ полученных результатов на основе основных уравнений

Для регенератора.

Действительный процесс отвода теплоты в цикле газотурбинной установки является внешне необратимым процессом, так как между выхлопными газами, отдающими тепло, и окружающей средой, воспринимающей его. Имеется разность температур.

В действительных условиях вследствие ограниченных размеров теплообменников-регенераторов должна существовать конечная разность температур между нагреваемым и охлаждаемыми потоками газа.

Полноту регенерации в действительных условиях оценивают коэффициентом – степенью регенерации которая в предельном случае, т.е. при полной регенерации равна 0, на практике степень регенерации составляет 0,5-0,7.

Термический к.п.д. цикла с регенерацией вычисляется аналогично, как и для других процессов, приведем полученное значение к.п.д.:

.

При это выражение переходит в уравнение для цикла без регенерации, а предельном случае при принимает вид:

.

Таким образом, в случае полной регенерации термический к.п.д. газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном давлении и адиабатическим сжатием зависит только от температуры в конце адиабатического расширения газа. При этом степень увеличения давления должна быть такой, чтобы температура в конце адиабатического сжатия была значительно меньше температуры .

Анализ полученных формул в этом параграфе показывает, что

1) применение регенерации наиболее эффективно при малых , т.е. при сравнительно низких температурах конца адиабатического сжатия, когда участок изобары, на которой возможна регенерация, сравнительно велик, а средние температуры подвода и отвода тепла приближаются к и .

2) В цикле без регенерации тепла уменьшение приводит к понижению термического к.п.д., а в цикле с регенерацией, наоборот, уменьшение вызывает увеличение термического к.п.д. Поэтому выгодно применять регенерацию в цикле ГТУ с изобарическим подводом тепла при изотермическом сжатии воздуха.

3) Термический к.п.д. предельно регенеративного цикла с изотермическим сжатием при заданной величине убывает с увеличением степени повышения давления.

4) Термический к.п.д. цикла ГТУ можно увеличить повышением средней температуры подвода теплоты.

5) Для приближения действительного процесса подвода теплоты к изотермическому применяется ступенчатое сгорание в отдельных ступенях турбины.

6) Определение оптимального числа ступеней является не столько термодинамической, сколько технико-экономической. С практической точки зрения представляется ГТУ с двухступенчатым расширением и трехступенчатым расширением. В курсовом проекте эта задача не анализировалась.