- Артикул:00-01056692
- Автор: Л.В. Арсеньев, В.Г. Тырышкин, И.А. Богов, Ю.С. Подобуев, Е.Е. Левин
- ISBN: 5-217-00420-7
- Тираж: 3700 экз.
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: Машиностроение (все книги издательства)
- Город: Ленинград
- Страниц: 543
- Формат: 60х90 1/16
- Год: 1989
- Вес: 810 г
Развернуть ▼
Рассмотрены современные методы расчета термодинамических показателей тепловых схем стационарных газотурбинных установок, методы расчета и конструирования их основных элементов - газовых турбин, осевых компрессоров, камер сгорания, теплообменных аппаратов, систем автоматического регулирования, предусматривающие возможность широкого использования ЭВМ и САПР. Даны характеристики материалов, применяемых для изготовления ГТУ, в том числе освоенных и перспективных жаропрочных сплавов. Приведены сведения по организации контроля за работой ГТУ методом технической диагностики, машинного управления, а также по обеспечению расчетных показателей их надежности и экономичности в условиях эксплуатации.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, исследованием и эксплуатацией стационарных ГТУ.
Содержание
Предисловие
Основные условные обозначения и сокращения
Глава I. Схемы и циклы ГТУ
I.1. Основы технической термодинамики
Основные понятия термодинамики. Законы термодинамики. Термодинамические процессы идеальных газов. Уравнения процессов в турбомашинах
I.2. Принципиальные схемы и циклы ГТУ
ГТУ простоя тепловой схемы. ГТУ с регенерацией. Изотермические сжатие и расширение в ГТУ
I.3. Процесс сжатия и основные показатели компрессора
Изображение процесса сжатия. Показатели процесса сжатия
I.4. Процесс расширения и основные показатели турбины
Изображение процесса расширения. Показатели процесса расширения
I.5. Показатели камеры сгорания
I.6. ГТУ простой тепловой схемы
Идеальный цикл. Реальный цикл
I.7. ГТУ с регенерацией
Идеальный цикл. Реальный цикл
I.8. ГТУ с промежуточным охлаждением и подогревом рабочего тела
Изотермическое сжатие. Изотермическое расширение. Изотермические сжатие и расширение. Реальный цикл. Промежуточное охлаждение. Промежуточный подогрев. Промежуточные охлаждение и подогрев рабочего отела. Сложные схемы ГТУ
I.9. Высокотемпературные ГТУ
Требования, предъявляемые к системам охлаждения. Типы систем охлаждения. Показатели турбины при закрытом охлаждении. Показатели турбины при открытом охлаждении. Показатели высокотемпературных ГТУ
I.10. ГТУ с утилизацией теплоты уходящих газов
ГТУ в составе ПТУ. ГТУ с впрыском воды или пара. Котел-утилизатор в КГПУ. Показатели КГПУ. Работоспособность камеры сгорания
I.11. Воздухоаккумулирующие ГТУ
Принцип действия. Достоинства ВАГТУ. Показатели ВАГТУ. Бестопливные ВАГТУ и их показатели. Современные ВАГТУ
I.12. ГТУ закрытого цикла
Особенности замкнутых (ЗГТУ). Рабочее тело ЗГТУ. Атомные ГТУ
I.13. Основные показатели современных стационарных ГТУ
Глава II. Газовые турбины
II.1. Газодинамический расчет одномерного потока в турбинной ступени
Основные определения и исходные теоретические положения. Одномерный поток сжимаемого газа. Поток в турбинном сопле. Основные геометрические параметры ступени турбины. Основные уравнения для определения работы и КПД турбинной ступени. Коэффициент полезного действия ступени и турбины. Коэффициент возврата теплоты в многоступенчатой турбине. Степень реактивности. Газодинамическая нагрузка ступени. Связь газодинамической нагрузки со скоростью и направлением выхода потока из ступени
II.2. Потери в турбинной ступени
Классификация и способы количественной оценки потерь. Профильные потерн. Концевые потери. Потери из-за утечек через лабиринтовые уплотнения. Потерн в межвенцовом осевом зазоре
II.3. Предварительное проектирование проточной части многоступенчатой газовой турбины
Определение теплового перепада на турбину с учетом выходного диффузора. Определение числа ступеней. Определение основных габаритных размеров последней ступени. Выбор конструктивной схемы проточной части. Определение угла раствора проточной части. Газодинамический расчет турбины по среднему диаметру (одномерный расчет)
II.4. Газодинамический расчет пространственного (трехмерного) потока в турбинной ступени
Расчет осесимметричного потока в межвенцовых осевых зазорах. Расчет осесимметричного потока с учетом толщины и тангенциального наклона лопаток
II.5. Профилирование лопаток
Графические методы построения турбинных профилей. Аналитические методы расчета профилей. Графоаналитические методы расчета и построения путем изгиба исходного профиля. Метод проектирования с использованием дуг окружностей и гиперболических спиралей. Проектирование профильной части лопатки
II.6. Охлаждение газовых турбин
Системы охлаждения деталей газовых турбин. Газодинамический расчет охлаждаемых турбин. Теплообмен в охлаждаемых элементах проточной части газовых турбин
Глава III. Осевые компрессоры
III. 1 Общие сведения
III.2. Плоские решетки осевых компрессоров
Общие положения. Экспериментальные данные. Влияние сжимаемости и вязкости на эффективность решетки профилей
III.3. Элементарная ступень осевого компрессора
Схема ступени осевого компрессора и кинематики потока в ней. Основные параметры элементарной ступени компрессора
III.4. Связь между основными параметрами элементарной ступени
Теоретический напор и коэффициент теоретического напора. Окружная скорость и коэффициент полезного действия. Геометрические параметры решеток профилей ступени компрессора
III.5. Пространственная ступень осевого компрессора
Общие положения. Изменение параметров потока по высоте лопаток в осевых зазорах. Проверка расхода газа через ступень компрессора. Средние параметры ступени осевого компрессора. Неустойчивые режимы работы ступени компрессора
III.6. Характеристики модельных ступеней
III.7. Многоступенчатые компрессоры
Общие положения. Классификация проточных частей. Распределение параметров по ступеням
III.8. Характеристики многоступенчатых компрессоров
Общие сведения. Помпаж в многоступенчатых компрессорах. Устранение помпажа при эксплуатации компрессоров
III.9. Расчет осевых компрессоров
Расчет осевых дозвуковых компрессоров по данным продувок плоских решеток. Метод полного моделирования
Глава IV. Камеры сгорания ГТУ
IV.1. Общие сведения. Основные элементы и их назначение. Классификация камер сгорания
IV.2. Основные характеристики камер сгорания
IV.3. Конструктивное выполнение основных элементов камер сгорания
IV.4. Расчет основных параметров камер сгорания
IV.5. Расчет температуры стенки пламенной трубы
IV.6. Конструкции камер сгорания ГТУ
Глава V. Теплообменные аппараты ГТУ
V.1. Классификация теплообменных аппаратов
V.2. Тепловой расчет
V.3. Эффективность теплообменного аппарата. Число единиц переноса теплоты
V.4. Использование теории подобия при расчете теплообменных аппаратов
V.5. Гидравлический расчет
V.6. Определение мощности для перемещения теплоносителя
V.7. Конструкции теплообменных аппаратов ГТУ
Воздухоподогреватели. Воздухоохладители. Подогреватели сетевой воды
Глава VI. Частичные нагрузки газотурбинных установок
VI.1. Работа турбин при частичных нагрузках
Приближенные методы расчета турбин. Расчет одноступенчатой турбины. Расчет многоступенчатой турбины. Основные показатели турбины
VI.2. Работа камеры сгорания и теплообменных аппаратов при частичных нагрузка
Камера сгорания. Регенератор. Воздухоохладитель
VI.3. Согласование режимов работы элементов ГТУ. Основные уравнения. Гидравлические потери давления в трактах ГТУ
VI.4. Статические характеристики ГТУ
Основные виды статических характеристик. Статические характеристики одновальной ГТУ. Статические характеристики однокомпрессорной ГТУ со свободной силовой турбиной. Статические характеристики двухкомпрессорных ГТУ. Улучшение статических характеристик ГТУ за счет дополнительных регулирующих органов. Влияние параметров наружного воздуха на характеристики ГТУ
Глава VII. Регулирование ГТУ
VII.1. Основные уравнения динамики
Уравнение динамики роторов ГТУ. Уравнение динамики аккумуляторов материальной среды ГТУ. Уравнения динамики аккумуляторов тепловой энергии. Система уравнений динамики однокомпрессорной ГТУ
VII.2. Основные элементы систем автоматического регулирования
Командный орган. Исполнительный механизм. Регулирующие органы
VII.3. Динамические характеристики ГТУ
Устойчивость САР. Устойчивость ГТУ. Построение графика переходного процесса. Приемистость и останов ГТУ
VII.4. Запуск ГТУ
Задачи процесса запуска. Основные типы пусковых устройств. Основные этапы запуска ГТУ. Мощность пускового устройства. Температурный режим при запуске. Вращающий момент пускового устройства. Момент компрессора. Момент трения. Момент газовой турбины. Система управления запуском. Топливный автомат пуска
VII.5. Устройства защиты ГТУ
Бойковый автомат безопасности. Гидродинамический автомат безопасности. Защита от превышения начальной температуры газа. Противопомпажная защита
VII.6. Системы автоматического регулирования и управления ГТУ
Одновальная установка. Двухвальная установка ГТ-100. Газоперекачивающие станции
Глава VIII. Системы топливоподачи, маслоснабжения и шумоглушения. Вспомогательное оборудование
VIII.1. Системы топливоподачи
Топливо для ГТУ. Системы хранения, подготовки и подачи жидкого топлива. Системы подачи газообразного топлива
VIII.2. Система маслоснабжения
VIII.3. Устройства для глушения шума
VIII. 4. Вспомогательное оборудование
Воздухоочистные устройства. Устройства для охлаждения и подогрева засасываемого воздуха. Охладители масла и охлаждающего воздуха. Устройства для промывки компрессоров. Противопожарная система. Источники питания электроэнергией для собственных нужд
Глава IX. Материалы в газотурбостроении
IX.I. Лопатки газовых турбин
Условия эксплуатации и предъявляемые к материалам требования. Нержавеющие стали. Жаропрочные деформируемые сплавы. Литейные сплавы. Защитные покрытия
IX.2. Лопатки осевых компрессоров
IX.3. Роторы и диски газовых турбин и компрессоров
IX.4. Камеры сгорания и основные высокотемпературные детали газопламенного тракта
IX.5. Детали корпусов газовых турбин и компрессоров
IX.6. Крепежные детали
Глава X. Обеспечение расчетных технико-экономических показателей работы стационарных ГТУ
X.1. Показатели надежности
Х.2. Контроль работоспособности ГТУ в условиях эксплуатации
Х.З. Изменение технико-экономических показателей ГТУ в процессе эксплуатации
Приложение I. Физические свойства газов
Приложение 2. Порядок теплового расчета схемы ГТУ
Приложение 3. Порядок одномерного газодинамического расчета ступени газовой турбины (по среднему диаметру)
Приложение 4. Пример термогазодинамического расчета интенсивно охлаждаемой ступени газовой турбины
Приложение 5. Порядок газодинамического расчета проточной части дозвукового осевого компрессора по данным продувок плоских решеток
Приложение 6. Пример проектировочного теплового расчета камеры сгорания ГТУ (ГТ-35 ХТГЗ)
Приложение 7. Пример гидравлического расчета камеры сгорания
Приложение 8. Характеристики теплообменных аппаратов ГТУ e = е (NTU, W)
Приложение 9. Характерные размеры и значения коэффициентов А, m, В и n в уравнениях теплопередачи и гидравлического сопротивления элементов поверхностей ТОА с оребренными трубами
Приложение 10. Характеристики природных газов
Приложение 11. Основные свойства жидких топлив для ГТУ
Список литературы
Предметный указатель
Рекомендуем
