Расчет процесса горения в камерах сгорания газотурбинных установок

Определение горючей массы и теплоты сгорания углеводородных топлив. Расчет теоретического и фактического количества воздуха, необходимого для горения. Состав, количество, масса продуктов сгорания. Определение энтальпии продуктов сгорания для нефти и газа.

Рубрика Производство и технологии
Вид практическая работа
Язык русский
Дата добавления 16.12.2013
Размер файла 251,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образование учреждение высшего профессионального образования «УФИМСКИЙ ГОСУДРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Самостоятельное структурное подразделение

«ИНСТИТУТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ»

Программа профессиональной переподготовки «Проектирование и эксплуатация оборудования газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине «Газотурбинные установки»

Выполнил слушатель гр. ПЭО(ДОТ)-13-01

О.А. Филиппова

Проверил преподаватель

А.И. Гольянов

Уфа 2013

1. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ В КАМЕРАХ СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

Цель работы

Изучить методику расчета процесса горения в камерах сгорания газотурбинных установок.

Задание

1. Определить горючую массу углеводородных топлив.

2. Определить теплоту сгорания углеводородных топлив.

3. Вычислить теоретическое и фактическое количество воздуха, необходимого для горения.

4. Определить состав, количество и массу продуктов сгорания.

5. Определить энтальпию продуктов сгорания для нефти и газа.

РАСЧЕТ

Исходные данные:

Вариант 14

Нефть - утяйбашское:

Газ - месторождение Ачаг (верхняя юра)

1 Определим горючую массу нефти и газа

а) нефть:

%

;

%;

%;

%.

Производится проверка результатов вычислений горючей массы нефти

%.

б) газ:

;

;

;

;

.

Производится проверка результатов вычислений горючей массы газа:

%

2 Определение теплоты сгорания углеводородных топлив

Определение теплоты сгорания нефти:

? для рабочей массы (с механическими примесями и влагой)

, кДж/кг;

, кДж/кг

? для горючей массы (без механических примесей и влаги)

, кДж/кг,

, кДж/кг

Определение теплоты сгорания газа:

? для рабочей массы (с механическими примесями и влагой)

, кДж/м3;

, кДж/м3

? для горючей массы (без механических примесей и влаги)

, кДж/м3,

Выразим и в кДж/кг:

; ,

где ср и сг - плотность рабочей и горючей массы соответственно, кг/м3.

? плотность рабочей массы топлива, кг/м3;

;

? плотность горючей массы топлива, кг/м3;

,

где мр и мг - молекулярная масса из расчета на рабочую и горючую массу, кг/кмоль;

22,41 - объем одного киломоля любого газа при 0 °С и атмосферном давлении, м3/кмоль;

? молекулярная масса из расчета на рабочую массу, кг/кмоль:

? молекулярная масса из расчета на горючую массу, кг/кмоль:

.

;

В расчетах, компоненты смеси СmНn подставляются в объемных долях.

Определим, на сколько больше по сравнению с :

? для нефти ;

? для газа .

3. Теоретическое и фактическое количество воздуха

Теоретическое количество воздуха:

а) нефть:

;

б) газ:

Фактическое количество воздуха:

а) нефть:

;

б) газ:

.

По факту количество воздуха, необходимое для горения газа, всегда больше количества воздуха для горения нефти.

4. Определение состава, количества и массы продуктов сгорания

Массовое количество продуктов сгорания:

а) нефть: ;

б) газ: .

4.2. Объемное количество продуктов сгорания:

а) нефть:

;

;

;

;

;

б) газ:

;

;

;

.

5.Определение энтальпии продуктов сгорания для нефти и газа

5.1. Упрощенный расчет

а) нефть: ;

б) газ: .

5.2. Расчет энтальпии продуктов сгорания с учетом всех компонентов

а) нефть:

б) газ:

Выводы:

1. Проделав расчеты и сделав анализ, можно заключить, что с точки зрения теплотворной способности выгоднее использовать газ в качестве топлива.

2. В работе были проведены расчеты энтальпии по двум формулам. По второй формуле расчеты точнее, т.к. в ней учитываются параметры каждого компонента смеси. По первой формуле мы получаем лишь усредненное значение.

Погрешность составляет:

? для нефти: ;

? для газа: .

2. РАСЧЕТ ИДЕАЛИЗИРОВАННОГО ЦИКЛА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ С ПОДВОДОМ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ РАБОЧЕГО ТЕЛА

углеводородный топливо горение нефть

Цель работы

Изучить идеализированный цикл ГТУ и методику расчета термодинамических параметров в характерных точках цикла (рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема одновальной ГТУ простого цикла с обозначением характерных точек:

Исходные данные:

Вариант 14

Давление перед компрессором ? Р1=105 Па;

Давление после компрессора ? Р2=5,14•105 Па;

Температура воздуха на входе в компрессор ? t1=0 ?С;

Температура газов перед турбиной ? t3=654 ?С;

Показатель адиабаты воздуха ? к=1,4;

Теплоемкость при Р=const ? ср=1,02 .

Решение:

1. Определение теплоемкости при V=const:

.

2. Определение газовой постоянной:

.

Определение удельного объема (при условии, что для идеального газового цикла , Р14, Р23):

;

;

;

.

3. Определение температуры:

Т1=0+273=273 K;

Т3=654+273=927 K;

K;

K.

5. Определение изменения энтропии:

;

;

;

.

4. Построение индикаторных диаграмм идеализированных циклов:

Рис. 2. Индикаторная диаграмма идеализированного цикла ГТУ в Р? координатах

Рис. 3 Индикаторная диаграмма идеализированного цикла ГТУ в Т? координатах

7. Определение изменения внутренней энергии:

;

;

;

.

8. Определение изменения энтальпии:

;

;

;

.

9. Определение работы:

;

;

;

.

10. Определение изменения теплоты:

;

;

;

.

11. Определение работы в цикле:

12. Определение теплоты в цикле:

.

13. Определение КПД цикла:

.

Вывод:

В результате выполненных расчетов получили, что КПД газотурбинной установки составляет 40,3% в расчете на идеальный газ. При расчете на реальный газ КПД будет меньше.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение объема воздуха, продуктов сгорания, температуры и теплосодержания горячего воздуха в топке агрегата. Средние характеристики продуктов сгорания в поверхностях нагрева. Расчет энтальпии продуктов сгорания, теплового баланса и пароперегревателя.

    контрольная работа [432,5 K], добавлен 09.12.2014

  • Состав природного газа и мазута. Низшая теплота сгорания простейших газов. Определение количества и состава продуктов сгорания и калориметрической температуры горения, поверхности нагрева и основных параметров регенератора. Удельная поверхность нагрева.

    курсовая работа [25,0 K], добавлен 25.03.2009

  • Выполнение расчета горения топлива с целью определения количества необходимого для горения воздуха. Процентный состав продуктов сгорания. Определение размеров рабочего пространства печи. Выбор огнеупорной футеровки и способа утилизации дымовых газов.

    курсовая работа [365,4 K], добавлен 03.05.2009

  • Расчет тепловой работы методической толкательной печи для нагрева заготовок. Составление теплового баланса работы печи. Определение выхода продуктов сгорания, температур горения топлива, массы заготовки, балансового теплосодержания продуктов сгорания.

    курсовая работа [6,6 M], добавлен 21.11.2012

  • Определение действительных объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теоретического объема воздуха, необходимого для сжигания газа. Определение диаметров и глубин проникновения. Геометрические характеристики горелки. Состав рабочей массы топлива.

    реферат [619,7 K], добавлен 20.06.2015

  • Определение геометрических размеров воздухонагревателя и расчет горения коксодоменного газа. Поиск энтальпии продуктов сгорания, расчет общей продолжительности цикла. Определение параметров и коэффициентов теплоотдачи для верха и низа насадки кирпича.

    курсовая работа [29,3 K], добавлен 02.02.2015

  • Расчет основных параметров двигателя ЗИЛ-130. Детали, механизмы, модели основных систем двигателя. Количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива. Расчет параметров процесса впуска, процесса сгорания. Внутренняя энергия продуктов сгорания.

    контрольная работа [163,7 K], добавлен 10.03.2013

  • Характеристика дизельного топлива двигателей внутреннего сгорания. Расчет стехиометрического количества воздуха на 1 кг топлива, объемных долей продуктов сгорания и параметров газообмена. Построение индикаторной диаграммы, политропы сжатия и расширения.

    курсовая работа [281,7 K], добавлен 15.04.2011

  • Расчет горения смеси коксового и природного газов по заданным составам. Теплота сгорания топлива. Процесс нагрева металла в печах, размеры рабочего пространства. Коэффициент излучения от продуктов сгорания на металл с учетом тепла, отраженного от кладки.

    курсовая работа [96,4 K], добавлен 05.12.2015

  • Расчет горения топлива для определения расхода воздуха, количества и состава продуктов сгорания, температуры горения. Характеристика температурного режима и времени нагрева металла. Вычисление рекуператора и основных размеров печи, понятие ее футеровки.

    курсовая работа [349,4 K], добавлен 30.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.