5 Контрольный объем для испытаний
Схема контрольного объема для испытаний включает область с оборудованием и аппаратурой ГТУ, подвергаемым испытаниям по определению рабочих характеристик, учитывая нормальные условия для обеспечения заданных гарантий. Это обеспечивает базис для определения и планирования количества, диапазона и позиций установки приборов, необходимых для расчета потоков энергии, пересекающих граничные поверхности контрольного объема для испытаний, а также для определения текущих условий в течение испытания для приведения результатов испытания к стандартным условиям.
На рисунке 1а) показан типичный контрольный объем при испытаниях энергетической ГТУ открытого цикла с принятыми в стандарте обозначениями сечений измерения параметров, необходимых для определения технических характеристик. Сечения измерения параметров внутри контрольного объема при испытаниях могут быть использованы для расчета баланса энергии, как показано в разделе 8. На рисунке 1б) приведен этот же вариант контрольного объема с обозначениями сечений принятыми в отечественной промышленности.
а) обозначение сечений по ИСО
б) обозначение сечений по межгосударственным и национальным стандартам
Рисунок 1 - Контрольный объем при испытаниях энергетической ГТУ
Приведенную номенклатуру сечений следует использовать только для примеров вычислений настоящего стандарта.
Типичный контрольный объем при испытаниях ГТУ для механического привода показан на рисунке 2.
Рисунок 2 - Контрольный объем при испытаниях ГТУ для механического привода
Обозначения принятых в стандарте сечений при испытаниях ГТУ и измеряемые в них параметры, а также вариант принятого в отечественной промышленности обозначения сечений приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Номенклатура сечений контрольных объемов при испытаниях ГТУ и измеряемых в этих сечениях параметров
Сечения измерения параметров по стандарту | Наименование показателей | Измеряемые параметры | |
междуна- | межгосудар- | ||
1 | Окружающий воздух | Температура, давление, влажность | |
2 | Вход в компрессор | Температура, давление | |
3 | Выход из компрессора | Температура, давление | |
4 | Смесь топлива с впрыскиваемой субстанцией | Расход, температура, давление, свойства топлива | |
5 | Выход из камеры сгорания | Нет измеряемых величин (N/A) | |
6 | Вход в турбину | Нет измеряемых величин (N/A) | |
7 | Выхлоп турбины | Температура, давление | |
8 | Выхлоп из дымовой трубы | Температура | |
9 | Электрическая мощность | Активная мощность, коэффициент мощности, частота, ток при существующем напряжении | |
Мощность на валу | Крутящий момент, частота вращения ротора | ||
10 | Потери | Тепловые, механические, электрические | |
Примечание - Рекомендуется учитывать любые дополнительные потоки, пересекающие поверхность контрольного объема для испытаний. |
Величина потерь нужна для определения энергии выхлопных газов ГТУ и включает все потоки энергии, покидающие принятый контрольный объем для испытаний. К таким потерям обычно относятся потери теплового излучения, потери в подшипниках и редукторе, потери в генераторе и тепловые потери. Пример последнего вида потерь - рассеивание тепла из системы охлаждения воздуха в компрессоре и из котла-утилизатора парогазовой установки.
Обычно величина потерь мало влияет на расчетную величину энергии выхлопных газов ГТУ, и поэтому расчетная величина потерь часто используется как постоянная проектная величина. Исключением является тепло, отобранное от охлаждающих систем, которое может быть определено, оперируя измеренными расходом, температурой и давлением рабочей среды.