P4250073

106

di jMUopł 1 — 2s

TL

r,i

,    , K»-l

' P= l~

PodK*wuy*c r, = r». — = * otrzymujemy Pi

(ni.49)

(in.50)

^--c*r_c<* ** -i). %

Temperatura końcowa sprężania

r, = T₀+— = rj i +-(* * -1)1-

^cp* L *i*    J

Ciepło właściwe średnie przemiany w kompresorze

jest brane dla powietrza. Wykładnik potęgowy przy n dla przemiany w kompresorze oblicza się ze wzoru (III.46)

%—1    J?

Faktyczne ustalenie wartości potrzebnej do obliczenia h_k i T₂ wymaga znajomości temperatury T₂. W związku z tym obliczenia muszą opierać się albo na oszacowaniu wstępnym c_pk, albo trzeba je prowadzić iteracyjnie. Z reguły druga iteracja jest wystarczająco dokładna.

Przykład 1. Obliczyć pracę wewnętrzną sprężania w kompresorze i temperaturę końcową sprężania dla danych t₀ = 15°C, czyli T₀ = 288 K,

ir = — = 10, t]_k = 0,85. Szacując /, = 300^r'C znajdujemy z rysunku III.7 Pi

<„!’i°r^c = c_pik* 1,03 kJ/kg°C;

ze wzoru (111.46)

- = 0,2788.

x_k-l R 0,2872

^    1,03

Ze wzoru (111.49) obliczamy pracę wewnętrzną sprężania

|    i

h_k = -c_pkT₀(;7i * -i)-—■l,03-28S-(I0^o -"^SR— 1) = 314,2 kJ/kg.

%    U, o 5

Temperaturę końcową znajdujemy ze wzoru (III.50)

K

3 [-'.2

T₂ = 73,-1—- = 28*+—~ = 593,0 K = 319,8°C. c*    1.03

Ponieważ temperatura i₂ niewiele odbiega od oszacowanej wstępnie, pozostajemy przy pierwszej iteracji.

Ul DifTwaśmit ciepłu • Swiwar spalania

W obszarze kompresora i na wylocie z mego pobiera się niewielkie ilości powietrza do blokady uszczelnień zewnętrznych turbiny. Rozważając obieg bez chłodzenia turbiny, tj. przyjmując y = 0. otrzymujemy zgodnie ze wzorem (111.12) strumień powietrza na wlocie do komory spalania

m₂ = m,(l —ó).

Straty w komorze spalania spowodowane niepełnym spalaniem i wypromienio-waniem ciepła na zewnątrz uwzględniamy wprowadzając sprawność komory spalania Bilans energetyczny komory spalania, zgodnie z rysunkiem 111.8, wyrazimy wzorem

Qi = *l*sQip = 7Ks^mp.i ^wi ^m K+m_pa,)i₃-/M₂J₂.    (III.51)

W bilansie pominięto entalpię paliwa jako znikomo małą. M, przedstawia wartość opalową paliwa odniesioną do temperatury otoczenia t₀. Konsekwentnie więc ciepło właściwe średnie potrzebne do obliczenia entalpii i₂, i₃ należy odnosić również do temperatury otoczenia t₀:

*2 ~ ^Cppl'o^2 ^— *o) “ ^Cpk(t2 %)»

*3 * ^Cpm\io(h~'^to)*

pamiętając, że c_pp|g = c_pk dotyczy powietrza, zaś c_pm|{’ dotyczy mieszaniny spalin i powietrza o udziale paliwa a = m_pJm_pow.

Podstawiając dodatkowo

m₂ =

nip,, = a-m ₂

Qi

oirzymamy ze wzoru (III.51) bilans w wielkościach jedno tkowych odniesionych do strumienia powietrza na wlocie do kompresora m,

m

<^2 _r    ^mP°^l[ *3«*3

etrze \. J spoimy«powietrze

poi iwo

^mpoi > ^KS

Rys. Ii 1.8. Schemat do bilansu komory spalania