02第二章 燃气轮机基本原理和计算课件.ppt

第二节 等压燃气轮机理想简单循环 二）、理想简单循环比功、效率、 可用功系数 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 1、理想简单循环比功 循环增压比 ：循环最高压力与最低压力之比 理想简单循环比功:透平的功率减去压气机消耗的功率 循环增温比 ：循环最高温度与最低温度之比 即： 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 1、理想简单循环比功 设比热容为定值，则根据各过程特性可推证： 等压燃气轮机简单循环图 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 1、理想简单循环比功 推理比功：透平功率减去压气机消耗功率 已知： 推出比功: 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 1、理想简单循环比功 理想简单定压加热循环比功： 分析上式，知当 和 确定后，比功 仅仅是增压比 的函数。将比功对增压比求导并令之为零，即可求得最佳增压比： （2-2-1） （2-2-2） 将（2-2-2）代入（2-2-1）得最大的循环比功： （2-2-3） 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 1、理想简单循环比功 由理想简单定压加热循环比功公式作图 理想简单定压循环性能图 横坐标为： 纵坐标为： 分析：a、 增加， 增加 b、 增加， 增加 结论： 在材料热强度许可的前提下，应尽可能提高 ，进而有利于提高燃机比功 。 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 2、理想简单循环效率 理想简单循环效率 ：循环比功与燃烧室加入热量之比 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 2、理想简单循环效率 （2-2-2） 此即为理想简单等压循环效率 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 2、理想简单循环效率 由理想简单循环效率： （2-2-2） 可以得出结论： a、热效率主要取决于循环增压比 ，且随 的增大而提高。也就是说热效率主要取决于压气机中绝热压缩的初态温度和终态温度。 b、热效率和工质的绝热指数 的数值有关，而与循环增温比 无关。 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 3、理想简单循环可用功系数 根据定义，且： 理想简单循环可用功系数 ：循环比功与透平膨胀功的比值。 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环二）、理想简单循环比功、效率、可用功系数 3、理想简单循环可用功系数 即用功系数为： （2-2-3） 得出结论： a、 越大，相应的膨胀功越大， 越大。 b、 越大，相应的压缩负功越大， 越小。 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环 三）、燃气轮机循环分析 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环三）、燃气轮机循环分析 1、实际燃气轮机循环是有损失的，比功、效率和 压比、温比（温度）的关系，结论与理想简单循环有所不同。 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环三）、燃气轮机循环分析 2、实际燃气轮机循环的效率和比功特点： 1）、压气机压比 增加，循环效率和比功增加，到一个值后减小，存在一个最佳压比。 18年 * 2）、燃气温度 越高，相应的最佳压比就越高。 第二节 等压燃气轮机理想简单循环三）、燃气轮机循环分析 2、实际燃气轮机循环的效率和比功特点： 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环三）、燃气轮机循环分析 2、实际燃气轮机循环的效率和比功特点： 3）、燃气温度一定，效率最佳增压比高于比功最佳增压比。 效率-压比图 比功-压比图 ﹥ 例如：民机追求效率最佳压比，军机追求比功的。 大于 18年 * 第二节 等压燃气轮机理想简单循环三）、燃气轮机循环分析 2、实际燃气轮机循环的效率和比功特点： 3）、得出的结论： A、提高燃气温度要相应提高压比才有效； B、对一定的燃气温度，要选合适的压气机压比； C、不同用途的燃气轮机的设计原则是不同的。固定式电站用燃气轮机要按照效率最佳压比设计，运输式燃气轮机要按比功最佳压