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

Цикл Брайтона с регенерацией теплоты



 

Регенерация теплоты является одним из способов увеличения термического КПД цикла. На рис. 6.10 показана принципиальная схема ТВД с регенерацией теплоты. Основное отличие этого двигателя от ГТД, рассмотренных выше, состоит в том, что в нём имеется теплообменник (ТО), в котором выходящие из турбины (Т) газы передают часть своей теплоты воздуху, поступающему в теплообменник из компрессора (К). Подогрев воздуха в теплообменнике уменьшает количество теплоты, которое необходимо подвести к нему в камере сгорания (КС) для обеспечения заданной температуры цикла . Очевидно, регенерация теплоты возможна только при условии, что температура газа за турбиной больше температуры воздуха за компрессором (

Идеальный цикл такого двигателя составляют следующие процессы

(рис. 6.11):

     
Рис. 6.10. Схема ТВД с регенерацией тепла Рис. 6.11. Цикл ТВД с регенерацией тепла  

1) процесс 1-2 - адиабатное сжатие во входном устройстве (ВХ) и компрессоре (К);

2) процесс 2-2 - изобарный подвод теплоты q к воздуху в теплообменнике (ТО);

3) процесс 2 -3 -изобарный подвод теплоты q в камере сгорания (КС);

4) процесс 3-4 -адиабатное расширение в турбине (Т) и сопле (С);

5) процесс 4-4 - изобарный отвод теплоты q от горячего газа в теплообменнике (ТО);

6) процесс 4 -1 - изобарный отвод теплоты q в атмосферу.

В Т, s-координатах количество теплоты , отдаваемой газом в теплообменнике, эквивалентно площади c4 4d, а такое же количество теплоты, получаемой в теплообменнике воздухом, - площади a2 2 b. Очевидно, что эти площади равны.

Максимальная температура, до которой может быть нагрет воздух в теплообменнике, равна температуре газа за турбиной ( ). В этом предельном случае в регенерации участвует максимальное количество теплоты .

Степенью регенерации называется отношение действительного количества теплоты, участвующей в регенерации, к максимально возможному:

В реальных ГТД с регенерацией теплоты <1.

Термический КПД рассматриваемого цикла определяется по известному выражению .

Применение регенерации, как видно из рис. 6.11, уменьшает теплоты и на одно и то же значение . Но так как q < q , то это уменьшение приводит к снижению отношения /q , т.е. к увеличению . Таким образом, при равных параметрах цикла двигатель, в котором реализован цикл Брайтона с регенерацией теплоты, имеет более высокое значение термического КПД и, следовательно, лучшую экономичность, чем двигатель без регенерации.