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开式微型燃气轮机外燃循环的功率和效率优化
  • ISSN号:1672-5549
  • 期刊名称:热力透平
  • 时间:0
  • 页码:116-120
  • 分类:TK479[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]海军工程大学研究生院,武汉430033
  • 相关基金:国家自然科学基金(10905093); 教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-04-1006); 全国优秀博士学位论文作者专项资金资助项目(200136)
  • 相关项目:换热过程和热机最优构型研究
中文摘要:

考虑实际动力装置的尺寸约束,基于有限时间热力学的思想建立了具有压降不可逆性的开式微型燃气轮机外燃循环模型。在该模型中,工质在流动过程中将依次遭遇8种流动阻力。这些流动阻力均为压气机入口相对压降的函数,并且控制着质量流率和循环输出功率。导出的循环输出功率、效率及其它的一些参数的表达式表明,调整质量流率可以优化开式微型燃气轮机外燃循环的热力学性能。分析表明,存在最佳的质量流率使循环输出功率最大,该最大功率对应于压气机压比存在附加最大值。给定动力装置燃油消耗和总尺寸的情况下,通过合理分配压气机入口和涡轮机出口之间的流通面积,可以进一步使循环功率效率最大化。

英文摘要:

A thermodynamic model for an open cycle of externally fired micro gas turbine with pressure drop irreversibilities is established based on finite-time thermodynamics considering the size constraints of real plant.There are eight flow resistances encountered by the working fluid stream for the cycle model.These resistances associated with the flow through various cross-sectional areas are derived as functions of the compressor inlet relative pressure drop,and control the airflow rate and the net power output.The analytical formulae about the power output,efficiency and other coefficients are derived,which indicate that the thermodynamic performance for an open cycle of externally fired micro gas turbine can be optimized by adjusting the mass flow rate.It is shown that there are the optimal air mass flow rates which maximize the net power output whose max.output has additional max.value with respect to the compressor pressure ratio.When the optimization is performed with the constraints of the fixed fuel flow and the plant size,the net power output,efficiency of the cycle can be maximized again by properly allocating the fixed flow area between the compressor inlet and the turbine outlet.

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期刊信息
  • 《热力透平》
  • 主管单位:上海电气(集团)总公司
  • 主办单位:上海汽轮机有限公司
  • 主编:沈红卫
  • 地址:上海闵行江川路333号
  • 邮编:200240
  • 邮箱:ttmagazine@shanghai-electric.com
  • 电话:021-64358331-2845
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-5549
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1922/TH
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2001年获《CAJ-CD规范》执行优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:1565