Схема контрольного объема для испытаний включает в себя 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 1 а) показан типичный контрольный объем при испытаниях энергетической ГТУ открытого цикла с принятыми в настоящем 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 1 б) показан этот же вариант контрольного объема с обозначениями сечений, принятыми в отечественной промышленности.
Приведенную номенклатуру сечений следует использовать только для примеров вычислений настоящего стандарта.
Типичный контрольный объем при испытаниях ГТУ для механического привода показан на рисунке 2.
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.
Величина потерь нужна для определения энергии выхлопных газов ГТУ и включает в себя 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 на основе измеренных расхода, температуры и давления рабочей среды.
а) Обозначение сечений по ИСО
б) Обозначение сечений по межгосударственным и национальным стандартам
Рисунок 1 - Контрольный объем при испытаниях энергетической ГТУ
Рисунок 2 - Контрольный объем при испытаниях ГТУ для механического привода
Таблица 2 - Номенклатура сечений контрольных объемов при испытаниях ГТУ и измеряемых в этих сечениях параметров
Сечения измерения параметров по стандарту | Наименование показателей | Измеряемые параметры | |
международному | межгосударственному и национальному | ||
1 | н | Окружающий воздух | Температура, давление, влажность |
2 | в | Вход в компрессор | Температура, давление |
3 | к | Выход из компрессора | Температура, давление |
4 | топ | Смесь топлива с впрыскиваемой субстанцией | Расход, температура, давление, свойства топлива |
5 | кс | Выход из камеры сгорания | Нет измеряемых величин (N/A) |
6 | г | Вход в турбину | Нет измеряемых величин (N/A) |
7 | т | Выхлоп турбины | Температура, давление |
8 | вых. тр | Выхлоп из дымовой трубы | Температура |
9 | е эл | Электрическая мощность | Активная мощность, коэффициент мощности, частота, ток при существующем напряжении |
е | Мощность на валу | Крутящий момент, частота вращения ротора | |
10 | пот (тепл., мех., эл.) | Потери | Тепловые, механические, электрические |
Примечание - Рекомендуется учитывать любые дополнительные потоки, пересекающие поверхность контрольного объема для испытаний. |