Gas turbine plant on the basis of the converted aviation engine with heat regeneration
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.42.13760Ключові слова:
газотурбінний двигун, термодинамічний розрахунок двигуна, регенерація тепла, мобільна електростанція, коефіцієнт корисної діїАнотація
Конвертація авіаційних двигунів, що вичерпали призначений льотний ресурс , є актуальною проблемою як для України, так і для інших країн, з розвиненою авіатранспортною інфраструктурою. При цьому для конвертованих авіаційних двигунів на одне з перших місць висувається вимога значного підвищення паливної ефективності в порівнянні з тією, яку мають ці двигуни при їх використанні на повітряних суднах, де на першому місці ставиться вимога мінімальної маси двигуна.
Метою роботи є дослідження можливості підвищення паливної ефективності конвертованого авіаційного газотурбінного двигуна при його використанні в якості приводу для мобільних електростанцій.
Як об'єкт дослідження було обрано турбовальний двигун сімейства PT-6Т канадської фірми «PRATT &WHITNEY», що відрізняється компактністю конструкції і широко використовується у багатьох країнах світу.
Для реалізації цієї мети в даній роботі спочатку були виконані термодинамічний і газодинамічний розрахунки для базової моделі авіаційного двигуна, а потім ті ж розрахунки були проведені для конвертованого газотурбінного двигуна з різним ступенем регенерації тепла, після чого проведено порівняння термічного ККД в простому циклі і вдосконаленому циклі. Аналіз впливу регенерації тепла на коефіцієнт корисної дії двигуна проведено для кількох різних значень початкової температури в циклі і різних режимів роботи двигуна, що відрізняються ступенями підвищення тиску повітря в циклі. Цими розрахунками підтверджено доцільність застосування регенерації тепла газів, що виходять з двигуна, для підвищення термічного коефіцієнта корисної дії. Крім того, проведено розрахункову оцінку впливу температури повітря на вході в двигун на ефективність регенерації тепла, як одного з можливих способів підвищення термічного коефіцієнта корисної дії двигуна.Посилання
Yakimenko V. V., Volyanska L. G., Panin V. V., Gvozdetsky I. I. Thermodynamic and gas-dynamic calculations of aircraft turbine engines / Methodical de for writing the course paper Compilers: Kyiv: NAU, 2003.
Type-certificate data sheet. No. IM.E.059forPratt & Whitney CanadaPT6T series engines. URL: https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/EASA_TCDS_IM.E.059_20153010_1.0.pdf (access date 21.02.2019).
Philip P. Walsh and Paul Fletcher Gas turbine performance. Second edition. 2004. ISBN 0-632-06434-X. p. 22.
Maintenance manualturbopropgasturbineengine model(s)pt6a-6seriesand-20. 4 July 1973, Pratt & Whitney Canada, 1973.
Leff H. S. Thermal efficiency at maximum power output: New results for old engines. AmerJ Phys. 55, 1987.
LIAN Xiao-chun, WU Hu, Elements of Aero-engine. Xi'an Northwestern Polytechnical University Press, 2008.
Гриценко Е. А., Данильченко В. П., Лукачев С. В., Резник В. Е., Цыбизов Ю. И. Конвертирование авиационных ГТД в газотурбинные установки наземного применения. Самара, 2004. 266 с.
Gianpaolo Tony Gas turbine handbook: principles and practices by Tony Gianpaolo. Third Edition. The Fairmont Press, 2006. 438 p. (ISBN 0-88173-515-9)
