barometrikus képlet. Boltzmann-eloszlás.
Nál nél
az alapegyenlet levezetése
gázok molekuláris kinetikai elmélete
és a molekulák Maxwell-eloszlása
a sebességet feltételezték
hogy a külső erők nem hatnak a molekulákra
gáz, így a molekulák egyenletesek
kötetenként elosztva. De a molekulák
bármely gáz potenciáljában van
a föld gravitációs tere. Gravitáció, s
az egyik oldal és a hőmozgás
molekulák viszont arra vezetik a gázt
valamilyen állandósult állapot
amelynél a gáznyomás a magassággal
csökken.
Levezetjük
a nyomás változásának törvénye a magassággal,
feltételezve, hogy az összes tömege
molekulák ugyanaz, a gravitációs mező
homogén és a hőmérséklet állandó.
1. ábra
Ha
légköri nyomás h magasságban van
p (1. ábra), akkor h + dh magasságban egyenlő p + dp-vel
(dh>0 dp2 esetén:
ahol
ρ a gáz sűrűsége h magasságban (dh így van
kevés, hogy a magasság megváltoztatásakor ebben
intervallumban a gázsűrűség jöhet szóba
állandó). Eszközök,
(1)
Tudva
ideális gáz állapotegyenlete
pV=(m/M) RT (m a gáz tömege, M a moláris tömege).
gáz), azt találjuk
Helyettesítés
az (1) kifejezés, akkor kapjuk
vagy
VAL VEL
magasságváltozás h-tól1 előtt
h2 nyomás
változik az r-től1 előtt
R2 (rizs.
67), azaz
vagy
(2)
Kifejezés
(2) hívottbarometrikus
képlet.
Lehetővé teszi a légkör kiszámítását
nyomás a magasságtól függően, ill.
nyomás mérése, magasság keresése: Mivel
a magasságokat a szinthez viszonyítva kell figyelembe venni
tengerek, ahol a nyomás normálisnak tekinthető,
akkor a (2) kifejezés ábrázolható
mint
(3)
ahol
p a nyomás h magasságban.
eszköz
a talaj feletti magasság meghatározásához
felületnek nevezzükmagasságmérő (vagymagasságmérő).
Munkája a pályázaton alapul
képletek (3). Ebből a képletből az következik
minél nehezebb a gáz, annál nagyobb a nyomás
annál gyorsabban csökken.
barometrikus
a (3) képlet átalakítható, ha
használja a p=nkT képletet:
ahol
n a molekulák koncentrációja h magasságban,
n-
ugyanaz, h=0 magasságban. Mivel M=mNA (NA –
Avogadro állandó, m -
egy molekula tömege), a R=kNA,
azután
(4)
ahol
mgh=P
a benne lévő molekula potenciális energiája
gravitációs tér, azaz.
(5)
Kifejezés
(5) hívottterjesztés
Boltzmann számára
külső potenciálmező. Ki belőle
Látható, hogy állandó hőmérsékleten
a gáz sűrűsége ott nagyobb, ahol kisebb
molekuláinak potenciális energiája.
Ha
a részecskék káosz állapotában vannak
hőmozgás és ugyanaz
tömeg és , majd a Boltzmann-eloszlás
(5) bármely külső potenciálra alkalmazható
mezőben, és nem csak a gravitáció terén.
Hogyan határozható meg a gázturbina hatásfoka?
Íme néhány egyszerű képlet a gázturbinás erőmű hatékonyságának bemutatására:
A turbina belső teljesítménye:
Nt = Gex * Lt, ahol Lt a turbina működése, Gex a kipufogógázok áramlási sebessége;
GTU belső teljesítmény:
Ni gtu \u003d Nt - Nk, ahol Nk a légkompresszor belső teljesítménye;
GTU effektív teljesítmény:
Nef \u003d Ni gtu * Hatékonysági mech, hatékonysági mech - a csapágyak mechanikai veszteségeivel kapcsolatos hatékonyság 0,99
Elektromos energia:
Nel \u003d Ne * Pl. hatásfok, ahol a hatásfok pl. az elektromos generátor veszteségeivel kapcsolatos hatásfok, akkor 0,985
Rendelkezésre álló tüzelőanyag hő:
Qsp = Gtop * Qrn, ahol Gref - üzemanyag-fogyasztás, Qrn - az üzemanyag legalacsonyabb üzemi fűtőértéke
Egy gázturbinás erőmű abszolút elektromos hatásfoka:
Hatékonyság \u003d Nel / Q dist
kombinált ciklusú CHP
A CCGT hatásfoka magasabb, mint a GTU-é, mivel a kombinált ciklusú erőmű a GTU kipufogógázainak hőjét használja fel. A gázturbina mögé egy hulladékhő kazán van felszerelve, melyben a gázturbina kipufogógázaiból a hő a munkaközegbe (tápvíz) kerül, a keletkező gőz a gőzturbinába áramlik és hőt termel.
A CCGT hatékonyságát általában a következő arány képviseli:
PGU hatékonyság \u003d GTU hatékonyság * B + (1-GTU hatékonyság * B) * PSU hatékonyság
B a ciklus binaritási foka
Hatékonysági tápegység - Egy gőzerőmű hatékonysága
B = Qks/(Qks+Qku)
A Qks a gázturbina égésterében elégetett tüzelőanyag hője
Qku - a hulladékhő kazánban elégetett kiegészítő tüzelőanyag hője
Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy ha Qku = 0, akkor B = 1, azaz a telepítés teljesen bináris.
A binaritás mértékének hatása a CCGT hatékonyságára
| B | GTU hatékonyság | A tápegység hatékonysága | CCGT hatékonyság |
| 1 | 0,32 | 0,3 | 0,524 |
| 1 | 0,36 | 0,32 | 0,565 |
| 1 | 0,36 | 0,36 | 0,590 |
| 1 | 0,38 | 0,38 | 0,612 |
| 0,3 | 0,32 | 0,41 | 0,47 |
| 0,4 | 0,32 | 0,41 | 0,486 |
| 0,3 | 0,36 | 0,41 | 0,474 |
| 0,4 | 0,36 | 0,41 | 0,495 |
| 0,3 | 0,36 | 0,45 | 0,51 |
| 0,4 | 0,36 | 0,45 | 0,529 |
Soroljuk fel a táblázatokat a gázturbinák hatásfokának jellemzőivel, majd ezek után a CCGT mutatóit ezekkel a gázmotorokkal, és hasonlítsuk össze egy különálló gázturbina és a CCGT hatásfokát.
