Судовые газотурбинные установки

Репринтное издание

В книге изложены основы теории судовых газотурбинных установок и практические приемы решения задач, связанных с их проектированием. Особое внимание уделено выбору параметров цикла и согласованию параметров турбомашин на режимах номинальной и частичных нагрузок. Рассмотрены вопросы расчетов переходных режимов в турбокомпрессорных агрегатах, вспомогательные системы и устройства судовой ГТУ, а также комбинированные газогазотурбинные и газо-паротурбинные судовые установки. Книга предназначена в качестве учебника для студентов энергетических специальностей кораблестроительных вузов. Она может быть использована также студентами других специальностей и специалистами по судовым энергетическим установкам и их оборудованию.

Оглавление
Предисловие
Условные обозначения
Введение
Часть 1. Теория реальных циклов судовых газотурбинных установок
Глава I. Термодинамические основы преобразования теплоты в механическую работу в газотурбинных установках
§ 1. Основные простейшие схемы газотурбинных установок
§ 2. Термодинамические процессы в цикле ГТУ с постоянными и переменными теплоемкостями
Глава II. Открытые циклы судовых газотурбинных установок
§ 3. Идеальные циклы ГТУ р = const, v = const
§ 4. Реальный цикл ГТУ р- const. Экономический (эффективный) к. п. д. реального цикла. Удельные расходы топлива и воздуха в цикле
§ 5. Влияние температур газа и воздуха и к. п. д. турбомашины на к. п. д. цикла ГТУ
§ 6. Способы получения полезной мощности в ГТУ
§ 7. Определение параметров и расходов газа в газовоздушном тракте ГТУ. Решение со средними постоянными значениями теплоемкостей. Решение с переменными теплоемкостями при помощи таблиц
§ 8. Способы повышения термодинамической эффективности цикла ГТУ
§ 9. Регенерация тепла в цикле ГТУ
§ 10. Влияние потерь давления газа и воздуха в регенераторе на эффективность регенерации. Максимальный коэффициент регенерации
§ 11. Влияние регенерации на суммарную массу установки и запаса топлива. Оптимальный коэффициент регенерации
§ 12. Регенерация в цикле с утилизационным котлом
§ 13. Срок окупаемости регенератора и его влияние на выбор коэффициента регенерации
§ 14. Промежуточное охлаждение воздуха в цикле ГТУ
§ 15. Промежуточный подогрев газа в цикле ГТУ
§ 16. Условия экономически целесообразного применения промежуточного охлаждения воздуха и промежуточного подогрева газа в цикле судовой ГТУ
§ 17. Потерн давления в газовоздушном тракте ГТУ
§ 18. Влияние потерь давлений в тракте ГТУ на полезную работу в цикле и на к. п. д. цикла
Глава III. Закрытые циклы газотурбинных установок
§ 19. Общие соображения
§ 20. К. п. д. ГТУ закрытого цикла. Сравнение с открытым циклом
§ 21. Мощность ГТУ закрытого цикла
§ 22. Возможные способы изменения давления рабочего тела (воздуха) в начале процесса сжатия
§ 23. Газотурбинные установки с газоохлаждаемыми ядерными реакторами и основные проблемы, связанные с их созданием
Часть 2. Основы проектирования судовых газотурбинных установок
Глава IV. Расчеты, выполняемые при проектировании судовой ГТУ
§ 24. Выбор принципиальной схемы
§ 25. Основные соображения к выбору параметров газа и воздуха в цикле судовой ГТУ
§ 26. Расчет цикла на режиме номинальной нагрузки в первом приближении
Расчет цикла ГТУ в нескольких вариантах
§ 27. Выбор прототипов компрессоров и пересчет их характеристик на заданные расходы воздуха
§ 28. Определение геометрических размеров проточной части турбины высокого давления в первом приближении
§ 29. Определение напряжений и температур в корневых сечениях рабочих лопаток
§ 30. Расчет цикла во втором приближении
§ 31. Приближенное определение массы судовой ГТУ
§ 32. Определение габаритных размеров основных элементов судовой ГТУ
Глава V. Основы расчета судовых газотурбинных установок на режимах частичных (и форсированных) нагрузок
§ 33. Первый этап расчета
§ 34. Второй этап расчета
§ 35. Третий этап расчета
§ 36. Некоторые специальные случаи расчета ГТУ на режимах частичных нагрузок
§ 37. Приближенный метод расчета ГТУ на режимах частичных нагрузок. Пример расчета судовой ГТУ на режимах частичных нагрузок
Глава VI. Переходные режимы в судовых газотурбинных установках
§ 38. Переходный режим в турбокомпрессорном агрегате с одним аккумулятором кинетической энергии
§ 39. Переходные режимы в турбокомпрессорном агрегате с учетом аккумуляции тепла в нагревательной поверхности регенератора
§ 40. Переходный режим в турбокомпрессорном агрегате с учетом аккумуляции газа и воздуха в объемах газовоздушного тракта между компрессором и турбиной
§ 41. Приближенная оценка приемистости ГТУ
Глава VII. Системы, обслуживающие главную пропульсивную газотурбинную установку
§ 42. Система управления установкой, регулирования и защиты
§ 43. Система пуска ГТУ
§ 44. Система реверса
§ 45. Топливная система
§ 46. Система смазки
§ 47. Системы водяного и воздушного охлаждения
§ 48. Затраты мощности на приводы вспомогательных механизмов систем, обслуживающих ГТУ
§ 49. Приводы вспомогательных механизмов и потребление ими электрической энергии
§ 50. Определение расхода топлива на собственные нужды судовой ГТУ
Глава VIII. Комбинированные установки и циклы
§ 51. Расход топлива на единицу пройденного судном расстояния. Способы его уменьшения
§ 52. Комбинированные газо-паротурбинные установки
§ 53. Газотурбинные наддувочные агрегаты высоконапорных котлов
Приложение I. Величины энтальпии и логарифма относительного давления воздуха и продуктов сгорания топлива
Приложение II. Задачи для самостоятельного решения
Приложение III. Универсальные характеристики осевых компрессоров, пригодных для использования в качестве прототипов при учебном проектировании судовых ГТУ
Приложение IV. Характеристики жаропрочных материалов, применяемых для изготовления рабочих лопаток газовых турбин
Приложение V. Таблица теплофизических свойств газов
Указатель литературы
Предметный указатель