1/2009
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
Chương 11: Chu trình TUABIN KHÍ
(cid:190) 11.1 Khái niệm chung
(cid:190) 11.2 Chu trình tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp
(Chu trình Brayton lý tưởng)
p.1p.1
(cid:190) 11.3 Chu trình thực – Hiệu suất đoạn nhiệt
1/2009
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
11.1 Khái niệm chung
(cid:190) Tuabin khí: chuyển NHIỆT NĂNG thành CÔNG
Nguồn nóng
W
Q1 Tuabin khí
Q2
p.2p.2
Nguồn lạnh
1/2009
(cid:190) Cấu tạo Tuabin khí
p.3p.3
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
1/2009
(cid:190) Sơ đồ nguyên lý Tuabin khí
p.4p.4
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
1/2009
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
11.2 Chu trình Tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp (Chu trình Brayton lý tưởng)
Q1
Buồng đốt
3
Máy nén khí
Tuabin khí
Bộ trao đổi nhiệt
WC 2 WT
4 1
Q2
3-4: quá trình giãn nở đoạn nhiệt
( s4 = s3)
p.5p.5
1-2: quá trình nén khí đoạn nhiệt ( s2 = s1) 2-3: quá trình cấp nhiệt đẳng áp ( p3 = p2) 4-1: quá trình thải nhiệt đẳng áp ( p1 = p4)
1/2009
(cid:190) Tính toán chu trình Tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp:
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
sử dụng pt các quá trình nhiệt động của khí lý tưởng
Q1 p T 3
2 3
2 WT
4
4
WC 1
Q2 1
v s Biết:
- Trạng thái 1 trong 4 điểm (VD: p1, T1) p=β - Tỉ số tăng áp:
2 / p 1 v=ρ 3 / v
2
tη
1-2 và 3-4: đoạn nhiệt 2-3 và 4-1: đẳng áp - Tỉ số giãn nở sớm:
p.6p.6
Thông số trạng thái (p, v, T) của các điểm 1, 2, 3, 4 Q1, Q2, WC, WT, hiệu suất nhiệt của chu trình
1/2009
(cid:190) Nhiệt lượng cấp vào tại buồng đốt:
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
=
−
Q 1
( = Nhiệt lượng của quá trình đẳng áp 2-3)
( TGc p 3
)2 T
(cid:190) Nhiệt lượng thải ra:
=
−
Q 2
( = Nhiệt lượng của quá trình đẳng áp 4-1)
( TGc p 4
)1 T
=
(cid:190) Công Tuabin sinh ra: )4
( = Công kỹ thuật của quá trình đoạn nhiệt 3-4)
( TGc p
3 T −
W T
(cid:190) Công tiêu hao của máy nén:
=
W C
( = Công kỹ thuật của quá trình đoạn nhiệt 1-2)
( TGc p
)1 2 T −
(cid:190) Hiệu suất nhiệt của chu trình:
T
1
1
1
=
=
−
=
−
=
−
η t
WW − C Q 1
T 1 T 2
Q 2 Q 1
1 1 k − β k
p.7p.7
1/2009
Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM
11.3 Chu trình thực – Hiệu suất đoạn nhiệt
T 3
2 4 2s - Do quá trình không thuận nghịch thực tế xảy ra trong Máy nén và Tuabin 4s
Quá trình 1-2 và 3-4 trên thực tế không phải là đoạn nhiệt 1
s
s
=
=η SC
(cid:190) Hiệu suất đoạn nhiệt của MÁY NÉN:
− −
i 2 i 2
i − 1 i − 1
T 2 T 2
T 1 T 1
=
(cid:190) Hiệu suất đoạn nhiệt của TUABIN:
=η ST
− −
i 3 i 3
i − 4 i − 4
s
T 3 T 3
T 4 T 4
s
p.8p.8
s
