89346 P4250077

114

M/kg

0    10    20    30

K-Pż/Pi    ^K=P2/Pl

Rys. 111.10. Sprawność termiczna wewnętrzna rju i moc jednostkowa wewnętrzna Nji w zależności od stosunku ciśnień ji i górnej temperatury obiegu T_s

Moc jednostkowa rośnie ze wzrostem temperatury T₃ i wykazuje maksimum ze względu na stosunek ciśnień, np.:

kW

r, = 850°C, 7r_opI = 8,0, N_Jmmx = 183 —,

kW

r₃ = 1050°C, Jt_opl = 11,5, N_jmt, = 275—-

Widzimy, że p iy danej górnej temperaturze T₃ maksymalnej sprawności i maksymalnej mocy jednostkowej odpowiadają różne stosunki ciśnień n, przy czym optymalny z uwagi na sprawność stosunek ciśnień jest większy od stosunku ciś<;kń optymalnego z uwagi na moc jednostkową

faopt)/lj ^ (^opt)*,!'

Przy projektowaniu turbiny gazowej istotne znaczenie ma poszukiwanie ekonomicznie uzasadnionego kompromisu między sprawnością a mocą jednostkową. In. / oza jest sprawność, tyra mniejsze zużycie paliwa i tym niższe koszty pali- ... im większa jest moc jednostkowa, tym mniejsze zużycie powietrza m_k — ;V, W., tym mniejsze gabaryty i niższa cena silnika. Do celów projektowania stosuje się wykresy przedstawiające bezpośredni związek między sprawnością ogólną tj_og a mocą jednostkową N_eJ.

Skoro dla T₃ — const jest

flot “/i W ^{oraz n}j “/iW.

przeto sprawność można przedstawić w zależności od mocy jednostkowej, będącej z kolei funkcją ir:

u =/₃(a»)-    mm

W rezultacie dla T₃ = const otrzymuje się krzywe ij_h - /₃(A'j), wycechowane wartościami a (rys. III. 11).

Nji

Rys. 111.11. Sprawność termiczna wewnętrzna    w zależności od mocy jednostkowej S',, Dane jak

na rysunku III.10. Strzałka na krzywej    oznacza kierunek narastania paiumetru a

W zadaniach projektowych wchodzi w rachubę część krzywej położona między maksymalną sprawnością i maksymalną mocą jednostkową. Stosunek ciśnień n większy od (n)_nnui oraz mniejszy od (n)_Njmu pro-adzi zarówno do zmniejszenia sprawności, jak i zmniejszenia mocy jednostki ...j. Obszar racjonalny leży więc w przedziale

(*V,_W < * < (*)«_.•    (III.67)

Ob: zar ten zaznaczono grubą linią na rysunku III.ll. ia przykład dla 7^ ~ 1050°C dysponujemy obszarei.*

11,5 c ?r < 26,6.

W sąsiedztwie górnej granicy n silnik ma większą sprawne' :, a!? jednocześnie mniejszą moc jednostkową, czemu odpowiadają wyższe k. - -.y inwestycyjne. W sąsiedztwie dolnej granicy % si:..ma mniejsze wymiar.', j'.st tani, jednak jego sprawność jest niższa niż w poprzednim wariancie

1.4.1. Douór icmpentury oh fgu t_s

Wybór temperatury r₃ jest ndi:-rtriejszym zagadnienie!    ' ;-.ojcklo.vaniu

silnika turbogazowego. Ze wrrosiem rośnie zarówno spra*. ne.,.' obiegu, jak też moc jednostkowa. Jednocześnie jednak rosną koszty inwestycyjne z powo-