Повышение эффективности режимов работы газотурбинного двигателя - page 14

В ГТД по варианту
4
температура
ˉ
Т
г2
перед ТНД повышается на
25% на 260 K при уменьшении параметра степени понижения давле-
ния в К1 до значений
ˉΔ
π
к1
= 0
,
93
(
ˉ
π
к1
0
,
23
), при дальнейшем
уменьшении
ˉ
π
к1
температура
Т
г2
понижается, но не достигает значе-
ния
Т
г20
даже при
ˉΔ
π
к1
= 0
,
97
(
ˉ
π
к1
0
,
15
).
В ГТД с параметрами, соответствующими варианту
5
, температура
ˉ
Т
г2
перед ТНД повышается на 18% на 190 K при уменьшении па-
раметра степени повышения давления в К1 до значений
ˉΔ
π
к1
= 0
,
9
(
ˉ
π
к1
0
,
2
), при дальнейшем уменьшении
ˉ
π
к1
температура
Т
г2
понижа-
ется, но не достигает значения
Т
г20
даже при
Δ
π
к1
= 0
,
97
(
ˉ
π
к1
0
,
15
).
Исследования показали, что в рассматриваемых схемах ГТД (см.
рис. 1,
б
) с нагрузкой на валу высокого давления без промежуточного
подогрева газа значение температуры
Т
г1
перед турбиной Т1 на режи-
мах частичной мощности изменяется пропорционально температуре
Т
г2
=
Т
т1
, так как величина
π
т1
изменяется незначительно или по-
стоянна. В зависимости от значений параметров узлов на некоторых
значениях режимов температура
Т
г2
=
Т
т1
становится выше темпера-
туры номинального режима
Т
г20
=
Т
т10
.
В случае необходимости устранения на режимах частичной мощ-
ности повышения температуры
Т
г1
перед турбиной Т2 необходимо
ввести в схему ГТД камеру промежуточного подогрева газа (см.
рис. 2,
а
и
б
). Тогда, при уменьшении мощности температура
Т
г1
изменяется независимо от температуры
Т
г2
по принятой програм-
ме регулирования, а в промежуточной камере Г2 температура
Т
г2
регулируется, исходя из условия устранения нежелательного “забро-
са” температуры
Т
г2
или для относительно небольшого изменения
температуры
Т
т2
при входе в регенератор по горячей стороне.
Таким образом, для получения при частичной мощности удовле-
творительного температурного режима турбин в блокированных ГТД
с нагрузкой на валу высокого давления, особенно в ГТД, в которых на
номинальном режиме
Т
г20
=
Т
т10
>
900
K, целесообразно включать
в схему перед турбинами камеру промежуточного подогрева газа Г2
(см. рис. 2,
а
,
б
), предпочтительнее схема, приведенная на рис. 2,
б
.
Для привода нагрузки первого типа с законом регулирования
n
н
=
const при одинаковых значениях параметров сравниваемых схем
транспортных и энергетических ГТД наибольшую экономичность
в большом диапазоне режимов работы имеют ГТД схемы 2БВОПР
(двухвальная блокированная регенеративная ГТУ с промежуточным
охлаждением и подогревом и нагрузкой на роторе низкого давления)
с размещением нагрузки на роторе высокого давления.
Выводы.
Обоснован выбор термодинамических циклов, компоно-
вочных схем и параметров узлов; исследованы особенности расчета
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 93
1...,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13 15
Powered by FlippingBook