barometrisk formel. Boltzmann distribusjon.
På
utledning av den grunnleggende ligningen
molekylær kinetisk teori om gasser
og Maxwellsk fordeling av molekyler
hastigheten ble antatt å være
at ytre krefter ikke virker på molekyler
gass, slik at molekylene er jevne
fordelt på volum. Men molekyler
av enhver gass er i potensial
jordens gravitasjonsfelt. Tyngdekraften, s
den ene siden, og termisk bevegelse
molekyler, derimot, leder gassen til
noen steady state
der gasstrykket med høyden
avtar.
La oss utlede
loven om endring i trykk med høyde,
forutsatt at massen av alle
molekyler er det samme, gravitasjonsfeltet
homogen og temperaturen er konstant.
Figur 1
Hvis
atmosfærisk trykk i høyde h er
p (fig. 1), så i høyden h + dh er det lik p + dp
(for dh>0 dp2:
hvor
ρ er gasstettheten i høyden h (dh er det
lite det når man endrer høyden i denne
intervall, kan gasstettheten vurderes
konstant). Midler,
(1)
Å vite
ideell gassligning av tilstand
pV=(m/M) RT (m er massen av gass, M er den molare massen
gass), finner vi det
Erstatter
er uttrykket i (1), får vi
eller
MED
høydeendring fra h1 før
h2 press
endres fra r1 før
R2 (ris.
67), dvs.
eller
(2)
Uttrykk
(2) ringtebarometrisk
formel.
Den lar deg beregne den atmosfæriske
trykk avhengig av høyde eller,
måle trykk, finn høyde: Siden
høyder vurderes i forhold til nivået
hav der trykket anses som normalt,
så kan uttrykk (2) representeres
som
(3)
hvor
p er trykket i høyden h.
enhet
for å bestemme høyden over bakken
overflate kalleshøydemåler (ellerhøydemåler).
Hans arbeid er basert på søknaden
formler (3). Av denne formelen følger det at
jo tyngre gass, jo høyere trykk
avtar jo raskere.
barometrisk
formel (3) kan transformeres hvis
bruk formelen p=nkT:
hvor
n er konsentrasjonen av molekyler i høyden h,
n-
det samme, i høyden h=0. Siden M=mNEN (NEN –
Avogadro konstant, m -
masse av ett molekyl), en R=kNEN,
deretter
(4)
hvor
mgh=P
er den potensielle energien til molekylet i
gravitasjonsfelt, dvs.
(5)
Uttrykk
(5) ringtefordeling
Boltzmann til
eksternt potensielt felt. Ut av ham
Det kan sees ved konstant temperatur
gassens tetthet er større der den er mindre
potensiell energi til molekylene.
Hvis
partikler er i en tilstand av kaos
termisk bevegelse og har det samme
masse og , deretter Boltzmann-fordelingen
(5) gjelder i ethvert eksternt potensial
felt, og ikke bare i tyngdefeltet.
Hvordan bestemmes effektiviteten til en gassturbin?
Her er et par enkle formler for å vise hva effektiviteten til et gassturbinanlegg er:
Turbin intern kraft:
Nt = Gex * Lt, hvor Lt er driften av turbinen, Gex er strømningshastigheten til eksosgasser;
GTU intern strøm:
Ni gtu \u003d Nt - Nk, der Nk er den interne kraften til luftkompressoren;
GTU effektiv kraft:
Nef \u003d Ni gtu * Effektivitetsmekanisme, effektivitetsmekanisme - effektivitet forbundet med mekaniske tap i lagre, kan tas 0,99
Elektrisk energi:
Nel \u003d Ne * effektivitet f.eks. der effektivitet f.eks. er effektiviteten forbundet med tap i den elektriske generatoren, kan vi ta 0,985
Tilgjengelig drivstoffvarme:
Qsp = Gtop * Qrn, der Gref - drivstofforbruk, Qrn - den laveste brennverdien til drivstoffet
Absolutt elektrisk effektivitet for et gassturbinanlegg:
Effektivitet \u003d Nel / Q dist
kombinert syklus CHP
CCGT-effektiviteten er høyere enn GTU-en, siden kombianlegget bruker varmen fra eksosgassene til GTUen. En spillvarmekjele er installert bak gassturbinen, hvor varme fra gassturbinens eksosgasser overføres til arbeidsfluidet (matevann), den genererte dampen sendes til dampturbinen for å generere elektrisitet og varme.
CCGT-effektivitet er vanligvis representert ved forholdet:
PGU effektivitet \u003d GTU effektivitet * B + (1-GTU effektivitet * B) * PSU effektivitet
B er graden av binaritet i syklusen
Effektivitet PSU - Effektiviteten til et dampkraftverk
B = Qks/(Qks+Qku)
Qks er varmen fra drivstoff som brennes i forbrenningskammeret til en gassturbin
Qku - varme av ekstra brensel brent i spillvarmekjelen
Samtidig bemerkes det at hvis Qku = 0, så er B = 1, det vil si at installasjonen er helt binær.
Påvirkning av graden av binaritet på CCGT-effektiviteten
| B | GTU effektivitet | PSU effektivitet | CCGT-effektivitet |
| 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 |
La oss liste sekvensielt tabellene med egenskapene til effektiviteten til gassturbiner og etter dem indikatorene til CCGT med disse gassmotorene, og sammenligne effektiviteten til en separat gassturbin og effektiviteten til CCGT.
