Д.В. Шевелев, С.А. Сомкин
6
Выбор низкой степени повышения давления в микроГТУ позво-
ляет создать более эффективную регенеративную энергетическую
установку на базе проточной части ГТУ простого цикла, так как оп-
тимальная степень повышения давления в регенеративном цикле
смещается в сторону малых значений
к
(рис. 7).
Установка регенератора на микроГТУ простого цикла позволяет
увеличить эффективный КПД двигателя при некотором снижении
мощности и коэффициенте использования топлива (рис. 8).
Рис. 7.
Зависимости эффективного
КПД простого и регенеративного
циклов микроГТУ от степени
к
повышения давления:
1
— простой цикл; 2–
5
— регенера-
тивный с
р
= 0,6 (
2
); 0,7 (
3
); 0,8 (
4
)
и 0,85 (
5
)
Рис. 8.
Зависимость удельной работы
e
l
(
1
), коэффициента использования
топлива
и.т
(
2
) и эффективного КПД
е
(
3
) микроГТУ регенеративного
цикла от степени регенерации
р
Снижение удельной мощности двигателя при увеличении степени
регенерации объясняется влиянием дополнительных гидравлических
потерь, вносимых регенератором, а уменьшение коэффициента исполь-
зования топлива — уменьшением температуры выхлопных газов.
Для энергетической установки мощностью
e
N
= 72 кВт с
начальной температурой газа
3
T
= 1 150 К была выбрана расчетная
степень повышения давления
к
= 4,5. Расчетный расход воздуха
в
G
= 0,41 кг/с. Эти параметры позволяют получить приемлемую ми-
нимальную высоту проточной части турбомашины около 4 мм, что
обеспечивает адекватность заданных в расчете КПД компрессора и
турбины.
В таблице приведено сравнение параметров рассчитанной мик-
роГТУ с газопоршневой установкой Caterpillar G3306 механической
мощностью
e
N
= 72 кВт (топливо — биогаз, низшая удельная тепло-
та сгорания
р
н
23 300
Q
кДж/нм
3
) [6].
