P4250071

tym odznaczają się lepszymi właściwościami manewrowymi w przypadku pracy odbiornika mocy ze zmienną prędkością obrotową.

Układ dwuwałowy jest w porównaniu z jednowałowym większy gabarytowo i bardziej skomplikowany konstrukcyjnie.

W systemie dwuwałowym zespół obejmujący kompresor, komorę spalania i turbinę sprężarkową pełni rolę generatora gazu. Jego zadanie sprowadza się do wytworzenia gorącego sprężonego gazu o parametrach p'₃, f₃, który ekspandując w turbinie napędowej zamienia swą energię cieplną na pracę użyteczną. Spadek h_TN ~ i'₃ - /., może być wykorzystany inaczej. W silniku lotniczym odrzutowym spadek i₃ - i₄ zamienia się w energię kinetyczną strumienia gazu, tworzącą siłę ciągu. Generator gazu pełni w zespole turbo-gazowym taką samą rolę, jak kocioł parowy z pompą zasilającą w bloku parowo-turbinowym.

1.3. Obliczanie obiegu turbogazowego

W obliczaniu obiegu turbiny gazowej można posługiwać się — podobnie jak w przypadku obiegów parowych - wykresami entropowymi i-s dla powietrza i gazów spalinowych lub odpowiednimi tablicami własności termodynamicznych gazów.

Dla uproszczenia analizy i większej poglądowości zakłada się najczęściej, że czynnik pracujący można traktować jako gaz do* konały i wykorzystywać odpowiednie zależności termodynamiczne, wynikające z równań stanu i równań typowych przemian. Zmiany własności termodynamicznych czynnika, związane ze zmianą jego składu chemicznego, uwzględnia się przez odpowiedni dobór ciepła właściwego r_j(, wykładnika izentropy x i stałej gazowej R.

Przypomnijmy, że jako gaz doskonały rozumiemy gaz spełniający termiczne równanie stanu

pv - RT,    (III.33)

gdzie R = const - -Mała gaz ^-" a, T — temperatura bezwzględna w stopniach Kelwina.

Jak poucza doświadczenie, relacja (III 33) jest zawsze spełniona, gdy energia wewnętrzna gazu zależy tylko cd temperatury i nic zależy od ciśnienia

u = u(T).	(111.34)
Równanie entalpii
i = u+pv	(1II-35)
przechodzi wówczas w zależno*
i - u{T)+RT= i(T),	(111.36)
będącą inną formą kalorycznego równania pia gazu doskonałego nic zależy od ciśnienia.	stanu. Zauważmy, żc ental-

Zazwyczaj wzór (111.36) zapisujemy w postaci

i = I c,(T)dT.    (111.31)

i*©

gdzie T₀ oznacza temperaturę, dla której zakładamy dowolnie i — 1, = 0. Różniczkując (111.37) otrzymujemy wzór

di - c_f(T)dT,    (111.38)

z którego określamy ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu

(m.»>

przedstawiające eksperymentalną funkcję temperatury zależną od rodzaju gazu.

Gazy występujące w przyrodzie wykazują zależność ciepła właściwego c_p także od ciśnienia, jednak zależność ta jest słaba i można ją pominąć w obszarze zmian ciśnienia, z jakimi mamy do czynienia w obiegach turbo-gazowych otwartych.

W tablicach termodynamicznych podaje się na ogół miejscowe ciepło właściwe c_p(T). Do obliczenia entalpii lub różnicy entalpii wygodnie jest operować średnią wartością c_p, traktowaną jako wartość stałą w obrębie danej przemiany.

Średnie ciepło właściwe wynika z relacji

i - Jc_p(T)dT-_Cp|;_o(T-T₀),

^T°    _T    (111.40)

¹ JOTo

Różnicę entalpii możemy obliczać korzystając z miejscowej wartości c_p(T) albo korzystając z średniej wartości c. w obszarze temperatur przemiany

Ti    Ti

i₂-i,

\ c_p(7)dT- \ c_p(T)dT -

To    To

fc_p(T)dT = c_l,\^Tr]<T₂-T_l), (I1I/1)

gdzie średnic ciepło właściwe przemiany w obszarze między temperaturą 7,, 7, wynosi

-p\T, ~

11~ 71 i i

\ c (T)dT.

(H.42)

Taką samą relację możemy napisać wyrażając tempem turę w stopniach Celsjusza

(111.43)

2