19 .Переменные режимы работы ЭГТУ, статические характеристики.
Энергетические ГТУ отличаются от ПТУ тем, что редко работают в расчетном режиме. В процессе эксплуатации ЭГТУ почти непрерывно изменяются не только параметры забираемого из атмосферы воздуха, но также в незначительных пределах качество топлива, давление выходных газов ГТУ. В результате меняются основные технические данные установки: ее мощность, электрический КПД, потредление топлива, параметры выходных газов. ЭГТУ большую часть времени работает на нерасчетном режиме. Для одновальной ГТУ, выполненной по простой схеме, параметры рабочего тела определяются из условий совместной работы осевого компрессора, КС и ГТ. Определение характеристик ГТУ в нерасчетных режимах позволяет выявить и оценить не только влияние факторов, но и воздействие загрязнения проточной части установки, измерения зазоров и утечек рабочего тела. Работа ГТУ в нерасчетном режиме характерезуется определенным сочетанием параметров и может быть описана статической характеристикой установки. Равновесными режимами ГТУ свойственны соответствующие параметры рабочего тела. Совокупность параметров этих режимов наносят на универсальную характеристику осевого компрессора, которую совмещают с характеристикой ГТ. Параметры работы осевого компрессора определяются точкой, в которой пересекаются его характеристики с характеристиками сети ГТ. Для ГТ они приближенно выражаются известным уравнением Флюгеля-Стодола, которое для одновальной ГТУ принимает вид 
Балансовые уравнения позволяют нанести на характеристику линии начальной температуры газов перед турбиной и соответствующий прасход топлива по уравнению теплового баланса КС.Каждая режимная линия должна удовлетворять балансу мощности. Ход режимных линий ЭГТУ зависит так же от конструктивной схемы установки и характерезуется условием n=const. режимы изменяющейся частоты вращения в виде изодром . Нижняя изодрома nmin определяет границу надежной работы КС и динамическую устойчивость режима работы всей ГТУ. Верхняя изодрома nmax cвязана с требованиями к прочности ротора и лопаточного аппарата. Значение приведенной частоты вращения рассчитывается по формуле 
БИЛЕТ 5
5 . Характеристики многоступенчатых компрессоров.
Осевой многоступенчатый компрессор ЭГТУ работает в широких пределах изменения расхода рабочего тела и степени его сжатия. При пусках и остановах компрессор проходит режимы с частотой вращения меньше расчетной, параметры газа на входе в компрессор могут непрерывно меняться. Проектирование компрессора и определение его КПД, расхода газа, степени повышения давления выполняют для расчетного режима по нормам ISO (2314) при следующих параметрах воздуха: температуре Тн.в=15оС, давлении Рн.в=0,1013МПа, влажности dн.в=60% и номинальной нагрузке. Применительно к этому режиму определяют площадь проходных сечений ступеней проточной части, геометрию лопаточного аппарата и другие параметры. Остальные режимы работы компрессора являются переменными из-за изменения параметров наружного воздуха и нагрузки установки. Для определения влияния режима работы компрессора на основные параметры рабочего тела используют зависимости степени повышения давления и КПД от расхода воздуха рис а. Рис б приведенные параметры(универсальная характеристика).
1) Относительная приведенная частота вращения
2)относительный приведенный расход воздуха
Характеристики осевых компрессоров похожи на характеристики вентиляторов и насосов, но некоторое их отличие связано с сжимаемостью рабочей среды_воздуха. Важной характеристикой осевого компрессора является граница помпажа, связанная с явлением помпажа. В процессе работы осевого компрессора возникают возмущения, вызываемые изменением частоты вращения, так и сопротивления сети_газовой турбины.
Важнейшей особенностью характеристик компрессора является их зависимость от параметров и физических свойств воздуха. Изменение его температуры вызывает изменение плотности и , следовательно, массового
20. Способы регулирования нагрузки энергетической ГТУ.
Мощность энерг ГТУ зависит от расхода рабочего тела G и полезной работы Hгту (внутренняя мощность установки составляет Ni=Ghгту. Из этого следует, что изменение электрической нагрузки гту можно осуществить изменением расхода G или удельной полезной работы Нгту, т.е. если применить количественный или качественный способ регулирования.
Наиболее выгодноо количественное регулирование при практически неизменных температуре и давлении рабочего тела. Полностью такой способ регулирования можно реализовать в ГТУ с замкнутым циклом где при снижении нагрузки из рабочего контура удаляют часть воздуха.
При качественном регулировании расход рабочего тела и изменение удельной полезной работы считают постоянным. В энерг ГТУ с разомкнутым циклом при регулировании мощности происходит количественно-качественное регулирование мощности. Уменьшение нагрузки сопровождается снижением начальной температуры газов Тнт(воздействием на топливные клапаны системы топливоподачи) и степени повышения давления воздуха Пик при небольшом изменении расхода рабочего тела. Экономичность работы ГТУ при частичных нагрузках зависит от того насколько резко уменьшается удельная полезная работа Нгту при незначительном изменении расхода газа в ГТ Gг.
При переходе к частичным нагрузкам целесообразно использовать технические средства, позволяющие уменьшить расход газов и в меньшей степени воздействовать на Нгту. Это позволяет проектировать энергетические ГТУ с высокой экономичностью работы при частичных нагрузках.
Другой подход к снижению нагрузки используется в современных энергетических ГТУ типов ГТЭ-150,180 и др. Снижение нагрузки при незначительном колебании начальной темпеатуры газов и использовании ВНА компрессора связано с переходом компрессора на новую изодрому при его работе.
Применение ВНА и ПНА первых ступеней компрессора позволяет изменить проходное сечение начала проточной части компрессора и осуществить работу установки при параметрах, охватывающих всю приемлемую зону характеристик компрессора. В этом случае каждое значение нагрузки будет достигаться не при однозначной взаимосвязи расхода, температуры, давления рабочего тела и приведенной частоты вращения компрессора, а при произвольно выбранной, например, температуре газа и соотв этой температуре прочих параметрах. Выполнение компрессоров с ВНА и ПНА в оперд условиях дает значительные преимущества по экономичности и при частичной нагрузке улучшает показатели работы при изменении параметров наружного воздуха, позволяет не допустить режимы неустойчивой работы компрессора, облегчает запуск установки.
БИЛЕТ 6
6. Помпаж компрессора. Методы борьбы с помпажом.
В процессе работы осевого компрессора возникают возмущения вызванные изменением как частоты вращения так и сопртивлением сети. Эти возмущения могут вывести систему компр,- газов турб из равновесия. Важным показателем является аккумул. Способность сети, т.е. возм накопл некоего избыточного рабочего тела по сравнению с установ теч. В таких системах могут развиваться режимы с вращ. срывами потока, это приводит к пульсациям и нарушениям устойчивости течения. Эти явления возникают при снижении расхода рабочего тела и уменьшении частоты вращения. При дальнейшем снижении расхода в отдельных зонах проточной части компрессора Возн уст вращ срыв потока и может иметь место обратное течение Cz1<1. Развитие этого вращ срыва при дальнейшем уменьшении расхода приводит к полной потере устойчивости потока и появлению колебаний давления, т.е. возникает помпаж. Это явление характеризуется нарастающим гулом, хлопками, появлением вибраций вплоть до его разрушения. Явление помпажа недопустимо даже кратковременно. Антипомпажные устройства. ВНА, антипомпажная система, используемая при пуске и останове ГТУ, а также при близком приближении к линии помпажа. Она состоит из двух ступеней сброса воздуха в атмосферу через антипомпажные клапана (АПК), расположенной за второй и пятой ступенями компрессора. В процессе пуска ГТУ антипомпажные клапана остаются открытыми до тех пор, пока частота вращения ротора не достигнет приблизительно 90% рабочего значения. Клапаны закрываются и остаются открытыми при нормальной эксплуатации ГТУ. При ее останове процесс повторяется в обратную сторону.
Защиту осевого компрессора от помпажа можно осуществить также применяя поворот лопаток входного направляющего аппарата, что увеличивает область безотрывного обтекания профилей проточной части. Поворотные лопатки могут быть не только у ВНА но и у нескольких(до4) первых ступеней осевого компрессора, что позволяет изменять его характеристики.
21. Влияние параметров наружного воздуха на характеристики энергетических ГТУ.
Работа энергетической ГТУ существенно зависит от параметров наружного воздуха: температуры, давления и влагосодержания. Колебания давления наружного воздуха на действующих установках происходят в ограниченных пределах, что определяет небольшое их влияние на работу ГТУ. Исключение составляют авиационные ГТУ. Еще меньшее влияние оказывает изменение влагосодержание рабочего тела. Значительно большим бывают колебания температуры наружного воздуха. В условиях различных районов России эти колебания могут быть от +45 до -55. Влияние температуры учитывается прежде всего при рассмотрении нерасчетных режимов работы ГТУ. Во всех случаях при изменении давления, температуры или влажности нар возд измен его плотность. Уменьшение плотности снижает массовый рассход воздуха, забираемого из атмосферы компрессором, и мощность ГТУ и изменяет все ее характеристики. Повышение влагосодержания воздуха в ГТУ небольшой мощности обычно не учитывают, хотя оно уменьшает его плотность. С увеличением размеров установок и их мощности и при использовании воды или пара в целях подавления оксидов азота в виде впрысков влияние влагосодержания становится существеннее.
Изменение температуры наружного воздуха в наибольшей степени оказывает влияние на основные характеристики ГТУ. На рисунке приведено изменение этих характеристик в широком диапазоне температур наружного воздуха для современной ГТУ. В качестве основного принят расчетный режим по 
ISO при Тнв=15. В этом режиме все поправочные коэффициенты равны 1. Переход к отрицательным температурам наружного воздуха увеличивает его плотность, расход воздуха через компрессор, электрическую мощность ГТУ и электрический КПД установки. В этих условиях возрастает расход выходных газов ГТУ, а их температура уменьшается.
Приведенные зависимости справедливы для большинства энергетических ГТ, но для каждого типа ГТУ влияние Тнв на показатели ее работы зависят от конструктивной схемы, параметров цикла, КПД элементов, воздушного массового потока, использования ВНА в компрессоре и др. Вместе с тем общий характер этого влияния сохраняется.
БИЛЕТ 7