barometric formula. Pamamahagi ng Boltzmann.
Sa
derivation ng basic equation
molecular kinetic theory ng mga gas
at Maxwellian na pamamahagi ng mga molekula
ang bilis ay ipinapalagay na
na ang mga panlabas na puwersa ay hindi kumikilos sa mga molekula
gas, kaya ang mga molekula ay pare-pareho
ipinamahagi ayon sa dami. Ngunit mga molekula
ng anumang gas ay nasa potensyal
ang gravitational field ng earth. Gravity, s
isang gilid, at thermal motion
ang mga molekula, sa kabilang banda, ay humahantong sa gas sa
ilang steady state
kung saan ang presyon ng gas na may taas
bumababa.
Kunin natin
ang batas ng pagbabago sa presyon na may taas,
ipagpalagay na ang masa ng lahat
ang mga molekula ay pareho, ang gravitational field
homogenous at pare-pareho ang temperatura.
Fig.1
Kung
atmospheric pressure sa altitude h ay
p (Larawan 1), pagkatapos ay sa taas h + dh ito ay katumbas ng p + dp
(para sa dh>0 dp2:
saan
Ang ρ ay ang densidad ng gas sa taas h (ang dh ay kaya
maliit na kapag binabago ang taas dito
agwat, maaaring isaalang-alang ang density ng gas
pare-pareho). Ibig sabihin,
(1)
Alam
perpektong gas equation ng estado
pV=(m/M) RT (m ay ang masa ng gas, M ay ang molar mass
gas), nakita namin iyon
Pagpapalit
ay ang expression sa (1), makuha namin
o
SA
pagbabago ng taas mula sa h1 dati
h2 presyon
mga pagbabago mula sa r1 dati
R2 (bigas.
67), ibig sabihin.
o
(2)
Pagpapahayag
(2) tinawagbarometric
pormula.
Pinapayagan ka nitong kalkulahin ang atmospheric
presyon depende sa taas o,
pagsukat ng presyon, hanapin ang taas: Since
ang mga taas ay itinuturing na may kaugnayan sa antas
dagat kung saan ang presyon ay itinuturing na normal,
pagkatapos ay maaaring katawanin ang expression (2).
bilang
(3)
saan
p ay ang presyon sa taas h.
aparato
upang matukoy ang taas sa ibabaw ng lupa
ibabaw ay tinatawagaltimetro (oaltimetro).
Ang kanyang trabaho ay batay sa aplikasyon
mga formula (3). Mula sa formula na ito ay sinusundan iyon
mas mabigat ang gas, mas mataas ang presyon
bumababa nang mas mabilis.
barometric
ang formula (3) ay maaaring mabago kung
gamitin ang formula p=nkT:
saan
n ay ang konsentrasyon ng mga molekula sa taas h,
n-
pareho, sa taas h=0. Dahil M=mNA (NA –
Avogadro constant, m -
masa ng isang molekula), isang R=kNA,
pagkatapos
(4)
saan
mgh=P
ay ang potensyal na enerhiya ng molekula sa
gravitational field, i.e.
(5)
Pagpapahayag
(5) tinawagpamamahagi
Boltzmann para sa
panlabas na potensyal na larangan. Labas sa kanya
Ito ay makikita na sa pare-pareho ang temperatura
ang density ng gas ay mas malaki kung saan ito ay mas mababa
potensyal na enerhiya ng mga molekula nito.
Kung
ang mga particle ay nasa isang estado ng kaguluhan
thermal motion at may pareho
masa at , pagkatapos ay ang pamamahagi ng Boltzmann
(5) naaangkop sa anumang panlabas na potensyal
larangan, at hindi lamang sa larangan ng grabidad.
Paano natutukoy ang kahusayan ng isang gas turbine?
Narito ang ilang simpleng formula upang ipakita kung ano ang kahusayan ng isang planta ng gas turbine:
Panloob na kapangyarihan ng turbine:
Nt = Gex * Lt, kung saan ang Lt ay ang operasyon ng turbine, ang Gex ay ang flow rate ng mga maubos na gas;
Panloob na kapangyarihan ng GTU:
Ni gtu \u003d Nt - Nk, kung saan ang Nk ay ang panloob na kapangyarihan ng air compressor;
GTU epektibong kapangyarihan:
Nef \u003d Ni gtu * Efficiency mech, efficiency mech - kahusayan na nauugnay sa mekanikal na pagkalugi sa mga bearings, ay maaaring kunin ng 0.99
Kuryente:
Nel \u003d Ne * kahusayan hal, kung saan ang kahusayan hal ay ang kahusayan na nauugnay sa mga pagkalugi sa electric generator, maaari tayong kumuha ng 0.985
Magagamit na init ng gasolina:
Qsp = Gtop * Qrn, kung saan ang Gref - pagkonsumo ng gasolina, Qrn - ang pinakamababang gumaganang calorific value ng gasolina
Ganap na kahusayan sa kuryente ng isang planta ng gas turbine:
Kahusayan \u003d Nel / Q dist
pinagsamang cycle CHP
Ang kahusayan ng CCGT ay mas mataas kaysa sa GTU, dahil ginagamit ng pinagsamang-cycle na planta ang init mula sa mga maubos na gas ng GTU. Ang isang waste heat boiler ay naka-install sa likod ng gas turbine, kung saan ang init mula sa mga maubos na gas ng gas turbine ay inililipat sa gumaganang fluid (feed water), ang nabuong singaw ay ipinadala sa steam turbine upang makabuo ng kuryente at init.
Ang kahusayan ng CCGT ay karaniwang kinakatawan ng ratio:
Episyente ng PGU \u003d Episyente ng GTU * B + (episyente 1-GTU * B) * Episyente ng PSU
Ang B ay ang antas ng binarity ng cycle
Efficiency PSU - Efficiency ng isang steam power plant
B = Qks/(Qks+Qku)
Ang Qks ay ang init ng gasolina na sinunog sa combustion chamber ng isang gas turbine
Qku - init ng karagdagang gasolina na sinunog sa waste heat boiler
Kasabay nito, nabanggit na kung Qku = 0, pagkatapos ay B = 1, ibig sabihin, ang pag-install ay ganap na binary.
Impluwensya ng antas ng binarity sa kahusayan ng CCGT
| B | kahusayan ng GTU | kahusayan ng PSU | Episyente ng CCGT |
| 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 |
Ilista natin nang sunud-sunod ang mga talahanayan na may mga katangian ng kahusayan ng mga gas turbine at pagkatapos ng mga ito ang mga tagapagpahiwatig ng CCGT sa mga gas engine na ito, at ihambing ang kahusayan ng isang hiwalay na gas turbine at ang kahusayan ng CCGT.
