kringloop TS diagram berekeningen. omgevingsdruk / aanzuigdruk na compressor na de verbrandingskamers na de turbine berekend:

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "kringloop TS diagram berekeningen. omgevingsdruk / aanzuigdruk na compressor na de verbrandingskamers na de turbine berekend:"

Vera Verlinden
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 kringloop vrijdag 12 september :33 TS diagram berekeningen. p1 p2 p3 p4 omgevingsdruk / aanzuigdruk na compressor na de verbrandingskamers na de turbine berekend: q toe. q af, w en rendement theoretisch qtoe = 954 q af = 635 w= rendement 0,335 kleurenkopie uitdelen volgende les Et 4 C-D Pagina 1

2 Et 4 C-D Pagina 2 Deze les: wat hebben we gedaan in 4C/D? dinsdag 8 september :19 de kringloop in ts diagram bestudeerd. de verschillende toestanden een nummer gegeven de adiabatische toestandsveranderingen tussen punt 1 en 2 én tussen punt 3 en 4. Temperaturen in 2 en in 3 berekend Met de wet van behoud van energie en die van massa hebben we de hoeveelheid brandstof berekend (nodig om 1 kg/s lucht tot 1200 C te verwarmen.

3 Et 4 C-D Pagina 3 energie in de gasturbine woensdag 9 september :23 Hoeveel energie heeft de compressor nodig van de as? kun je dit meten? ja, want er gaat geen energie verloren. Dus de arbeid van de compressor komt in de lucht terecht. Anders gezegd: de toename van de energie in de lucht is gelijk aan de arbeid van de compressor Wat is dan de toename van de energie in de lucht van 1 naar 2 Hoeveel energie geven de turbineschoepen aan de as? ook hier geldt: Dat is de energie die uit de gassen verdwijnt, want er gaat niets verloren naar de buitenwereld!! energie per sec is Vermogen, dus: P generator = P turb - P compr

4 Et 4 C-D Pagina 4 Theoretische kringloop zondag 20 september :27 Zie reader blz 18: We moeten niet vergeten dat bij theoretische doorrekeningen nooit de werkelijke waarden worden berekend. Wat nemen we namelijk allemaal aan: Compressor en turbine werken zonder wrijving met 100% rendement Er zijn geen drukverliezen in het luchtinlaatsysteem ook niet in de verbrandingskamer en ook niet in de uitlaatleidingen Het stromende medium gedraagt zich als een ideaal gas, c en k en de samenstelling blijven constant De massastroom verandert niet Warmteoverdracht gaat overal zonder verliezen De drukverhouding over de compressor en over de turbine zijn gelijk We krijgen dan de volgende formules: Twee formules voor thermisch Rendement: Deze laatste formule is heel handig in gebruik, omdat je zo weinig hoeft te meten. Maar we mogen nooit vergeten dat we er een theoretische waarde mee berekenen!

5 Et 4 C-D Pagina 5 De invloed van de drukverhouding zondag 20 september :58 In de theoretische formule voor rendement LIJKT het net of de drukverhouding het enige is wat bepaalt. Maar we zijn nog steeds erg theoretisch bezig geweest. Wat meer WERKELIJKHEID wordt het als we andere faktoren mee laten tellen. Bijvoorbeeld T 1 en T 3. Met wat doorrekenen krijg je dan een nieuwe formule: De Specifieke (Theoretische) arbeidsprestatie. Hiermee bereken je de arbeid in kj per kg aangezogen lucht SAP = Je herkent hier duidelijk de theoretische rendementsformule en de invloed van T 1 en T 3 Gasturbine rendemen... In de grafiek zie je iets bijzonders: Er is blijkbaar een maximum bij een bepaalde drukverhouding, dit noemen we de optimale drukverhouding.

6 Et 4 C-D Pagina 6 onderdelen van een gasturbine dinsdag 29 september :42 Uitgedeeld: formatieve toets 1 deze opgave gedaan, volgende les: film over de opbouw

7 Et 4 C-D Pagina 7 formatieve toets 1 woensdag 7 oktober :29 a) b) c) d) e) f) g) h) 16,872 t2=372,67 C Nc =0,9 Pc=250,203 MW epsilon turb = 16,353 P uitl gas = ,0 kw als t4=600 C (wat niet waar is) dan t3= 1666,8 C Q bruto nuttig = kw

8 Et 4 C-D Pagina 8 uitwerking formatieve toets 1 dinsdag 13 oktober :33 d Bereken het opgenomen vermogen van de compressor in MW e Bepaal de drukverhouding van de turbine f bereken de warmteverliezen met de uitlaatgassen in MW g bereken de inlaattemperatuur van de turbine

9 dinsdag 13 oktober :41 Et 4 C-D Pagina 9

10 dinsdag 13 oktober :52 Et 4 C-D Pagina 10

11 dinsdag 13 oktober :01 Et 4 C-D Pagina 11

12 Et 4 C-D Pagina 12 dinsdag 13 oktober :32 strategie is als je weet hoeveel warmte er in punt 3 aanwezig is als je weet hoeveel warmte er in punt 2 acc aanwezig is dan moet het verschil gelijk zijn aan het toegevoerde

13 Et 4 C-D Pagina 13 formatieve toets 1 woensdag 14 oktober :10

14 Et 4 C-D Pagina 14 Simulatie dinsdag 27 oktober :30

15 Et 4 C-D Pagina 15 Bedrijfsvoering dinsdag 3 november :33 gedaan: welke punten/metingen worden nagelopen start diagram incl termen: selfsustaining speed, ventileren, opwarmen,

16 Et 4 C-D Pagina 16 simulatie opgave dinsdag 3 november :36 De vragen:

17 Et 4 C-D Pagina 17 Onderhoud: woensdag 4 november :35 draaiuren of equivalente draaiuren Stel de fabrikant geeft aan dat er onderhoud nodig is na 9000 draaiuren. soorten onderhoud, bij een gasturbine: 1) inspectie van het hete gaspad 2) algehele inspectie en reparatie

18 Et 4 C-D Pagina 18 Axiale compressor donderdag 12 november :25 ventilatorwetten geven de evenredigheid van n met p, P en V Met de wet van Bernouilli wordt de werking van een diffusor verklaard. De doorsnede wordt groter dan daalt de snelheid en stijgt dus de druk. In een diffusor stijgt de druk als de snelheid afneemt. Stall en Surge: Stall luchtdeeltjes kunnen de schoepvorm niet meer volgen en laten los van de schoep. Deze loslatende lucht gaat wervelen. Het wervelen begint als de hoek van de lucht niet klopt met de schoephoek. Stall begint altijd ergens midden in een compressor bij de schoeptoppen. Dit wordt rotating stall genoemd. Dit gebied kan zich snel vergroten over de hele lengte van de compressor. Als dat gebeurt dan stroomt de lucht terug door de compressor en is er een surge. Surge is gevaarlijk voor een compressor, er kunnen schoepen afbreken etc.

19 Et 4 C-D Pagina 19 Diffusor vrijdag 13 november :46

20 Et 4 C-D Pagina 20 gebruik van afblaaskleppen vrijdag 20 november :30 bij lage toerentallen is de compressor snel in STALL dat komt omdat bij het lage toerental het volume zo groot is. (p is laag) Zelfs groter dan het volume bij vollast. Hier hebben de laatste trappen problemen met het doorlaten van zo veel volume. Deze laatste trappen zijn dan een grote weerstand voor de lucht. Gevolg: de compressor komt halverwege het aantal trappen in een stall situatie, daarom wordt voordat het zover is een groot deel van het volume lucht afgeblazen.

Vergelijkbare documenten

Introductie 1) 2) 3) 4) 5) J79 - Turbine Engines_ A Closer Look op youtube: toets form 1 okt 2013

Introductie 1) 2) 3) 4) 5) J79 - Turbine Engines_ A Closer Look op youtube: toets form 1 okt 2013 Introductie zondag 4 september 2016 22:09 1) 2) 3) 4) 5) Inleiding: Wat gaan we doen? introductiefilm over onderdelen J79 herhaling hoofdonderdelen en toestands-diagrammen. Natuurkunde wetten toegepast