Внутренняя (индикаторная) работа

Внутренней работой действительного цикла называется работа, эквивалентная площади цикла, которая, как видно из рис. 3.8, соответствует разности полезных политропных работ в процессах расширения и сжатия

L_вн = L_п.р – L_п.с (1.12)

Запишем уравнение Бернулли для процесса сжатия 1 килограмма воздуха в ТВаД

(1.13)

Работа, подводимая к воздуху в компрессоре, и изменение кинетической энергии воздуха при его торможении от скорости V до скорости с_к расходуется на политропное сжатие воздуха в ТВаД L_п.с и на преодоление его гидравлических потерь в процессе сжатия L_r.с.

Принимая допущение, что расходы газа и воздуха равны (М_г = М_в) запишем уравнение Бернулли для процесса расширения 1 килограмма газа в ТВаД от сечения к до сечения с (см. пп 1.2.4.3)

(1.14)

Внешняя работа, совершаемая при политропном расширении газа в ТВаД, расходуется на вращение турбины L_т, увеличение кинетической энергии газа и преодоление гидравлических потерь в процессе расширения L_r.p.

Подставим в уравнение (1.12) выражения L_п.с и L_п.p из уравнений (1.13) и (1.14) и получим

(1.15)

Работа газовой турбины у ТВаД расходуется на привод компрессора и привод дополнительных агрегатов, а так же привод внешнего потребителя, то есть L_т – L_к = L_м + L_e, где: L_м – механическая работа привода агрегатов; L_e – избыточная (эффективная) работа на валу турбины (свободной турбины).

Тогда

(1.16)

Внутренняя (индикаторная) работа расходуется на приращение кинетической энергии по тракту двигателя на привод агрегатов, внешнего потребителя и преодоление всех гидравлических сопротивлений.