Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Циклы ГТД со ступенчатым подводом теплоты



По условиям прочности значение максимальной температуры газа перед турбиной у газотурбинных двигателей ограничивается. Это ограничивает получаемую работу цикла и, следовательно, при заданных размерах двигателя, его тягу (или мощность). Увеличить можно, применив ступенчатый подвод теплоты q .

Один из вариантов цикла со ступенчатым подводом теплоты применяется в авиационных турбореактивных двигателях (ТРДФ), в которых одна камера сгорания размещена перед турбиной, а вторая, форсажная камера сгорания, - за турбиной (рис. 6.8). Термодинамические процессы протекают в этом двигателе в такой последовательности (рис. 6.9):

- процесс 1-2 – адиабатное сжатие воздуха во входном устройстве и компрессоре;

- процесс 2-3 – изобарный подвод теплоты q в основной камере сгорания;

- процесс 3- Т - адиабатное расширение газа в турбине;

- процесс Т-3ф - изобарный подвод теплоты q в форсажной камере сгорания;

- процесс 3ф-4ф - адиабатное расширение газа в сопле;

- процесс 4ф-1- изобарный отвод теплоты q в атмосферу.

В ТРДФ температура газа в форсажной камере сгорания обычно больше его температуры перед турбиной из-за отсутствия ограничений, связанных с прочностью турбины. Если форсажная камера сгорания выключена, то двигатель работает как ТРД с циклом Брайтона 1-2-3-4.

   
Рис. 6.8. Схема ТРДФ Рис. 6.9. Цикл ТРДФ  

ТРДФ по сравнению с ТРД создаёт большую тягу (из-за увеличения работы цикла), но проигрывает в экономичности, так как при ступенчатом подводе теплоты термический КПД цикла снижается.

Для доказательства рассмотрим два цикла: цикл A (1-2-3-4)и цикл B (4-Т-3ф-4ф), которые вместе, как видно на рис. 6.9, составляют цикл (А+В) со ступенчатым подводом теплоты. Степень повышения давления в цикле B меньше, чем степень повышения давления в цикле A. Поэтому и термический КПД цикла B будет меньше, чем цикла A. Следовательно, преобразование подведённой теплоты в работу у составного цикла (цикла со ступенчатым подводом теплоты) в целом будет протекать с меньшим КПД, чем у исходного цикла A

<