IMG$89

Turbiny spalinowe wsayskich typów muszą być uruchamiane kołatem energii doprowadzonej z obcego żródia zanim układ nie zacznie cacrpać energii ze źródła własnego.

Dla oceny prawidłowości zachodzących procesów w turbinie używa się następujących pojęć sprawności.

Spruwnością cieplną turbiny gazowej nazywa się stosunek

_ praca rzeczywiście wykonana wewnątrz silnika ' * lf dostarczone ciepio    u

Sprawność cieplna stanowić będzie iloczyn sprawności teoretycznej i sprawności wewnętrznej układu

Vc = Vi

Sprawnością użyteczną, lub ogólną będzie stosunek

praca użyteczna na wale silnika _

¹h~    "dostarczone ciepło    q

Definiując sprawność mechaniczną jako

- H|

sprawność ogólna da się wyrazić

& - % %

lub znając moc użyteczną turbiny N_e w kW zużycie paliwa B w kg/s o wartości opałowej Wj, kJYkg

„ - . **

BW„

Wyrażając N_c w KM, B w kg/h a W„ w kcal/kg, wyrażenie na sprawność użyteczną wyniesie

632 Nj.

■|    BW_U

gdzie 632 kcal/KMh — cieplny równoważnik kon łagodzili y-

Przykład 58. W silniku powietrznym pracującym wg obiegu Joule'a ogrzewane jest powietrze w grzejntcy do temperatury t₂ = 247°C przy stałym ciśnieniu P = 5 ata, po czym rozpręża się ono adiabatycznie do ciśnienia p₀ = 1 ata t dostaje się do chłodnicy, gdzie oziębia się o 40°C; następnie powietrze zostaje ponownie sprężone adiabatycznie do ciśnienia | ata i wraca do grzejnicy zamykając obieg, ile ciepła należy dostarczyć do grzejnicy w ciągu godziny, aby wytworzyć w silniku moc 5 KM? tc_p g 0,249 kcal/tkg § deg).

Najpierw znajduje się temperaturę w krańcowych punktach obiegu

IB    Iffifeps

520

H =    Egg E 520 K    T« 1    1 329 K

m n Itafe    -

T, - T_a—40 - 280 K T, *• - *^Tl— 45*, _K

"ł

Stąd dostarczono I odebrane clopłS w odniesieniu do 1 kii powiatem n - eptTj-T,)* 0,248 <08 • 18,0 kcal kg Qo = c,,(T»-T«) b 0,246*40    0,8 kcol/kg

Wykonana praca przez 1 kg powietrza

l = q-q, = 18,0-0,8 = 8.1 kcal/kg

Sprawność obiegu

t 6,1

» = -= —^:— = 0,384 = 38,4*/«

' ą *18,0

Liczba kg powietrza, które w ciągu godziny należy dostarczyć i ogrzać, aby w silniku otrzymać 5 KM wynosi

5 • 632

G - -- = 518 kg h

6,1

Ciepło dostarczone do silnika w ciągu godziny

Q = Gq = 518 • 15,9 = 8250 kcal/h

W układzie SI

Wobec stałego stosunku P/P₀ = 5 wartości temperatur nie ulegną zmianie i wyniosą T, =    455 K    T, = 320    K

T* =    520 K    T, = 280    K

Ciepło dostarczone i odebrane w odniesieniu do 1 kg powietrza 1 = CpiTs-TO = 0,245 • 4,187 • Ć5 = 68,6 kj/kg Qo = Cp(T* - T<) = 0,245 • 4,187 • 40 = 41,0 kJ/kg gdzie: 4,187 kJ/kcal — równoważnik 1 kcal w układzie Si Praca wykonana przez 1 kg powietrza

I = q-q, = 66,6 - 41,0 = 25,6 kJ/kg

Sprawność obiegu

' l 25,6

n = — s-— = 0,384 = 384*/«

q 66,6

Liczba kg powietrza, które w ciągu gadziny należy dostarczyć i ogrzać, aby w silniku otrzymać moc 5 KM

0,144 kg/s | 518 kg’h

G =

0,735 N 5 ■ 0,735

■ l    25,6 ■

gdzie: 0,735 kW/KM — równoważnik 1 kM w układzie SI.

Ciepło dostarczone do silnika w ciągu godziny (moc cieplna)

Q = Gq = 518*66,6 = 34450 kJ/h (IubQ = 9,58 kW)

70. Silnik spalinowy gazowy. Wyobraźmy sobie, że za szczelnym tłokiem w jego martwym położeniu znajduje się w cylindrze sprężona mieszanka. Następnie przy pomocy bodźca zewnętrznego, np. iskry elektrycznej, powodujemy zapłon tej mieszanki i bardzo szybkie jej zapalenie, a zatem gwałtowny wzrost ciśnienia za tłokiem. Możemy więc tu przyjąć, że proces wydzielania się ciepła ze spalania sprężonej mieszanki na-

189