приведенные выражения опрсделяют иеобходимоеть vKS зывать температуру, при которой определяется тепловойstj фект реакции, и дают возможность его расчета при заданно температуре, если известно его значение при какой-лпб другой температуре:

Д/г. = ДЛ, (1 +Z) (Т, - 7-,) (с -

При исследовании процесса сгорания в газовой турбин в большинстве счучаев нет необходимости вычислять тепла вон эффект при температуре, отличающейся от стандарпю!

Увеличение температуры можег быть рассчитано сл дующим образо5Т Предположим, что воздух и топливо nf

Рис, 1-1, Повышение температуры тря горении. / - завнсгшост!. И-Т для релпитов: 2 -идиабатнческоо сгорнине; а - зависимость И-Т д.чл npoa.vktob рсакдиц.

Рис. 1-2. Повышение темпера-ту11ы в камере сгорания газовой турбины. / - реагенты: 2-прещукты croitaaini.

ступают В компрессор при температуре 7 j и после сжап температура составляет Г ; затем в результате аднабатнч ского сгорания при постоянном давлении температура во растает до Гз.

Соответствующий процесс ABC изображен на рнс. 1-Вычпслим увеличение температуры, используя с Гайдар ную величину теплотворной способ.шсгп - ДЯ, опред ленную при тeшepaтype Т. Для этого ВС заменяет! процессом BDEC, причем реакция происходит при темп ратуре Т. Так как при этом ис происходит изыененк энга.тьпии, справедливо соотношение (I 4- Z) с , (7-, г ) - ДЯ, - (1 + Z) f (7-3-7J = \

0tk\;ui можно yiainii чвеличение leMntpatypbi T3-T2. В этом выражении средине теплоемкости должны быть определены Б интервалах температур, указанных индексами. Йспользэ-ванне этого же способа расчета в случае, когда топливо и во.здух имеют разные температуры, не представляет затруднений. Часто с достаточной точностью можно принять, что теплоемкости реагентов и продуктов сгораиия одинаковы. В этом случае увеличение температуры может быть найдено более просто:

(1 +-?)\.,(7,-7 .) = -ДЛ,.

Обычно термический к. и. д. газовой турбины оненп-вают отношением полученной полезной работы к тепло-твортюн способности сгоревшего топлива. Так как теплотворная способность зависит от температуры, при которой пр.)Исходнт сгоранпе, возникает вопрос, к какой температуре ее следует относить: стандартной, окружающей среды, температуре рабочего тела при выходе из компрессора и т. д. Этот вопрос подробно рассмотрен в работе Зунтро-sium on Healing Values of Fuels (Trans. Amer. Soc. Mech. Hurts., 70, 1948, 811), причем окончательного вывода не сде.чано. Однако, по обихему мнению, следует использо-нагь данные теплотворной способности нрп температуре ()кружающе1 среды, которая обычно так близка к стандартной, чго необходимость в поправках отпадает.

Однако при таком выборе сравнение термических коэффициентов газовых турбин, работающих на различных тон-ливах, может привести к ошибкам, В этом случае теплотворная способность топлива уже не является единственной опреде.тяющей характеристикой: имеет значение также степень расхождения кривых Н-Т ina рис. 1-1 или 1-2, а также изменение объема при горении. С точки зрения термо-ДИ1а\шки рациональным стандартом, с которым следует сравнивать полезную работу машпны, является не измене-пне энтальпии при реакции, а изметгение свободной энергии. Однако такое сравнение производится редко.

Теп.тогворные способности и свойства продуктов сгорания раз.тнчных углеводородных топлпв почти одинаковы. Поэтому возможно с достаточной точностью производить расчеты повышения температуры по средним физико-химическим характеристикам углеводородных топ.тиъ. Например, Чнльдннг и Топпс (Fielding and Topps, 1950) подложили 1асчстиые графики для стандартного топлива состава 86,08% .м.терпда и 13,92% водорода. При таком составе топлива н

любом составе смеси продукты сгорания имеют средний молекулярный вес, равный молекулярному весу воздуха! 28,97. Этот состав близок к элементарному составу 6оль-1 шинства >тлеводорпдиых тонлив и соответствует формуле

(СН д}. Низшая теп-

лотворная способность этого топлива составляет 10 300 кал/г при 15° С; это значение также соответствует обычны м у г л е в од о род и ы м топливам, и таким образом, по графикам, заимствованным из цитированной работы (рис. 1-3), можно вычислять увеличение температуры в зависимости от состава смеси и начальной температуры реагентов. Этим методом можно пользоваться в тех случаях, когда не требуются особо точные результаты. В работе Ки- нэпа и Кэя (Ксепап and Кауе, 1948) изложен метод вычисления увеличения температуры, достаточно точный для все.х случаев работы газовой турбины; там же приведены таблицы свойств газов и, в частности, энтальнии воздуха и продуктов сгорания ряда различных углеводородных топлив.

Энтальпию продуктов сгорания топлива, имеющего но-обыч1!ое значение отношения содержаний углерода и водорода, для стехиометрического состава смеси вычисляют но табличным значениям энтальпии индивидуальиых газов. Энтальпия продуктов сгорания для любого состава смеси может быть затем найдена суммированием энтальпии продуктов сгорания стехиометрического состава и энтальдии чистого воздуха, взятых в соответствующих пропорциях.

Отмошете иолиестЗа тплиВа к количеству Воздуха б смеси

Рис. 1-3, Повышение температуры в результате сгорания топлива при различных начальных температурах возду-.ча (по данным Фильдинга п Топпса). Стандартное топливо (СН, гц),, т.мпера-тура топлп!5а 15 С, низшая теплотворная

способность 10 300 KQAli.