5 / 10
а КПД
ηe
Σ
=
Ne
o
+
Ne
(
G
то
+
G
т
)
Q
р
н
,
где
G
то
и
G
т
— массовые расходы топлива приводной и утилизацион-
ной установок;
Q
р
н
— низшая теплота сгорания топлива.
Следовательно, на КПД КУ влияют как дополнительно выработан-
ная мощность
Ne
, так и дополнительный расход топлива
G
т
УГТУ.
Для нахождения оптимальных параметров УГТУ оценим предвари-
тельно соотношение между расходами рабочих тел приводной
G
го
и
утилизационной
G
в
установок.
Пренебрегая тепловыми потерями в окружающую среду и различи-
ями в теплоемкостях рабочих тел приводной и утилизационной уста-
новок вследствие близких значений средних температур обоих тепло-
носителей, можно найти соотношение между расходом воздуха
G
в
в
утилизационном контуре и расходом продуктов сгорания
G
го
привод-
ной ГТУ:
G
в
G
го
=
1
σ
р
1
−
Δ
T
T
∗
ТО
−
T
∗
к
,
(1)
где
σ
р
— степень регенерации теплоты уходящих из приводной ГТУ
продуктов сгорания;
Т
∗
то
— температура продуктов сгорания за силовой
турбиной Т
со
приводной ГТУ (при входе в ТА);
Т
∗
к
— температура
воздуха за компрессором УГТУ (при входе в ТА);
Δ
Т
=
Т
∗
ухо
−
Т
∗
к
—
разность между температурой уходящих из ТА продуктов сгорания
приводной ГТУ и температурой воздуха за компрессором УГТУ.
Температура
Т
∗
ухо
уходящих из ТА продуктов сгорания приводной
ГТУ должна быть выше температуры
Т
∗
к
воздуха за компрессором
УГТУ на некоторую величину
Δ
Т
для обеспечения условий пере-
дачи теплоты. Степень регенерации теплоты
σ
p
=
T
∗
p
−
T
∗
к
T
∗
TO
−
T
∗
к
обычно
задается при проектировании. Температура воздуха
Т
∗
к
определяется
степенью повышения давления в компрессоре
T
∗
к
=
T
a
π
∗
k
−
1
kη
∗
кп
к
,
где
η
∗
кп
— политропный КПД процесса сжатия.
Для заданных
σ
р
,
Δ
Т
,
Т
∗
ТO
отношение
G
в
/G
го
определяется сте-
пенью повышения давления
π
∗
к
УГТУ. Для обычных значений
Т
∗
ТO
,
σ
р
,
Δ
Т
отношение расходов
G
в
/G
го
меняется незначительно в широ-
ком диапазоне изменения степени повышения давления
π
∗
к
и начинает
уменьшаться от
π
∗
к
>
6
. . .
7
, значения которых выше применяемых в
УГТУ.
При незначительном изменении отношения
G
в
/G
г
и заданном рас-
ходе
G
г
приводной ГТУ дополнительно вырабатываемая мощность
будет определяться удельной мощностью
Ne
уд
УГТУ.
48 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 1