Bài giảng Nhiệt động lực học - Chương 11: Chu trình Tuabin khí - Hà Anh Tùng

Nội dung text: Bài giảng Nhiệt động lực học - Chương 11: Chu trình Tuabin khí - Hà Anh Tùng

1. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Chương 11: Chu trình TUABIN KHÍ ¾ 11.1 Khái niệm chung ¾ 11.2 Chu trình tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp (Chu trình Brayton lý tưởng) ¾ 11.3 Chu trình thực – Hiệu suất đoạn nhiệt p.1
2. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 11.1 Khái niệm chung ¾ Tuabin khí: chuyển NHIỆT NĂNG thành CÔNG Nguồn nóng Q1 Tuabin khí W Q2 Nguồn lạnh p.2
3. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ¾ Cấu tạo Tuabin khí p.3
4. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ¾ Sơ đồ nguyên lý Tuabin khí p.4
5. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 11.2 Chu trình Tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp (Chu trình Brayton lý tưởng) Q1 3 W Buồng đốt C 2 WT Máy nén Tuabin khí khí Bộ trao 1 đổi nhiệt 4 Q2 1-2: quá trình nén khí đoạn nhiệt 3-4: quá trình giãn nở đoạn nhiệt ( s = s ) 2 1 ( s4 = s3) 2-3: quá trình cấp nhiệt đẳng áp 4-1: quá trình thải nhiệt đẳng áp ( p = p ) 3 2 ( p1 = p4) p.5
6. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ¾ Tính toán chu trình Tuabin khí cấp nhiệt đẳng áp: sử dụng pt các quá trình nhiệt động của khí lý tưởng Q1 p T 3 2 3 WT 2 4 W 4 C 1 Q 2 1 Biết: v s -Trạng thái 1 trong 4 điểm(VD: p1, T1) 1-2 và 3-4: đoạn nhiệt -Tỉ số tăng áp: β = p / p 2 1 2-3 và 4-1: đẳng áp -Tỉ số giãn nở sớm: ρ = v3 / v2 Thông số trạng thái (p, v, T) của các điểm 1, 2, 3, 4 Q1, Q2, WC, WT, hiệu suất nhiệt của chu trình ηt p.6
7. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ¾ Nhiệt lượng cấp vào tại buồng đốt: Q1 = Gcp ()T3 −T2 ( = Nhiệt lượng của quá trình đẳng áp 2-3) ¾ Nhiệt lượng thải ra: ( = Nhiệt lượng của quá trình đẳng áp 4-1) Q2 = Gcp ()T4 −T1 ¾ Công Tuabin sinh ra: ( = Công kỹ thuật của quá trình đoạn nhiệt3-4) WT = Gcp ()T3 −T4 ¾ Công tiêu hao của máy nén: WC = Gcp ()T2 −T1 ( = Công kỹ thuật của quá trình đoạn nhiệt1-2) ¾ Hiệu suất nhiệt của chu trình: W −W Q T 1 η = T C = 1− 2 = 1− 1 = 1− t Q Q T k −1 1 1 2 β k p.7
8. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 11.3 Chu trình thực – Hiệu suất đoạn nhiệt T 3 -Do quá trình không thuận nghịch thực 2s 2 4 4s tế xảy ra trong Máy nén và Tuabin Quá trình 1-2 và 3-4 trên thực tế 1 không phải là đoạn nhiệt s i2s − i1 T2s −T1 ¾ Hiệu suất đoạn nhiệt của MÁY NÉN: ηSC = = i2 − i1 T2 −T1 i3 − i4 T3 −T4 ¾ Hiệu suất đoạn nhiệt của TUABIN: ηST = = i3 − i4s T3 −T4s p.8