Прежде чем приступить к анализу экономичности ГТУ, сделаем ряд допущений, позволяющих упростить этот анализ:
1. Свойства рабочего тела ГТУ во всех точках ее процесса будем считать аналогичными свойствам идеального двухатомного воздуха с постоянной изобарной теплоемкостью. Это допущение близко к истине, т.к. в продуктах сгорания топлива воздух составляет более 80 %, а свойства атмосферного воздуха близки к свойствам идеального газа.
2. Массовое количество рабочего тела во всех точках процесса будем считать одинаковым и равным количеству воздуха, поступающему в компрессор (G). Это допущение объясняется тем, что расход топлива в ГТУ по отношению к расходу воздуха несоизмеримо мал (для современной ГТУ G=600 кг/с, а В=12 кг/с) и составляет около 2 %.
3. Условно будем считать цикл ГТУ замкнутым между точками 4 и 1 (рис. 8.4) по изобарному процессу отвода теплоты от рабочего тела. Очевидно, что газы за ГТУ охлаждаются в окружающей среде при постоянном атмосферном давлении, а воздух в компрессор поступает при том же давлении, поэтому отвод теплоты соответствует изобарному процессу между точками 4 и 1.
В соответствии с вышепринятыми допущениями обратимый (идеальный) цикл ГТУ в P,v- и T,s- диаграммах будет представлен рис. 8.4.
Методика расчета тепловой экономичности
обратимого цикла ГТУ
Техническая работа обратимого адиабатного процесса сжатия воздуха в компрессоре 1-2 соответствует разности энтальпий этого процесса, а для воздуха со свойствами идеального газа – разности температур, умноженной на изобарную теплоемкость воздуха
. (8.1)
В P,v- диаграмме работа компрессора может быть представлена площадью под процессом 1-2 в проекции на ось давлений 1-2-а-в-1.
Теплота, подведенная к рабочему телу в камере сгорания, соответствует изобарному процессу 2-3 и рассчитывается как
. (8.2)
В T,s- диаграмме q1 соответствует площадь под процессом 23.
Технической работе обратимого адиабатного процесса расширения газа в турбине 3-4 соответствует разность энтальпий этого процесса, а для продуктов сгорания топлива со свойствами идеального газа – разности температур, умноженную на изобарную теплоемкость воздуха 
. (8.3)
В P,v- диаграмме работа турбины может быть представлена площадью под процессом 3-4 в проекции на ось давлений 3-4-а-в-3.
Теплоте, отведенной от рабочего тела в окружающую среду, соответствует изобарный процесс 4-1 и рассчитывается как
. (8.4)
В T,s- диаграмме q2 соответствует площадь под процессом 4-1.
Работа цикла ГТУ может определяться как разность работ турбины и компрессора или как разность подведенной к рабочему телу и отведенной от рабочего тела теплоты: 
. (8.5)
В ГТУ работа компрессора может составлять до 50 % от работы газовой турбины (рис. 8.4, а).
Термический КПД цикла ГТУ определяется выражением
, (8.6)
где 
, т.к. для адиабатных процессов 12 и 34, проходящих в интервале одинаковых давлений Р1 и Р2, справедливо соотношение 
. Отношение давлений 
называют степенью повышения давления в компрессоре. Выразив отношение температур в уравнении (8.6) через степень повышения давления 
, уравнение термического КПД цикла ГТУ: 
. (8.7)
Из уравнения (8.7) следует, что термический КПД цикла ГТУ зависит только от степени повышения давления воздуха в компрессоре, при этом, чем больше степень повышения давления в компрессоре, тем больше термический КПД цикла. Однако это не совсем так.
