Рассмотрены принципы, использованные при разработке программы для расчёта и анализа идеального и реального циклов газотурбинной установки или двигателя (цикла ГТУ или ГТД Брайтона) с заданными термодинамическими параметрами, а также известными КПД компрессора и турбины.
Порядок расчёта характеристик цикла Брайтона является классическим для теплофизики. Однако, к настоящему времени появилась необходимость разработки программного продукта, позволяющего осуществлять выполнение многовариантных расчётов для выбора оптимальных параметров исследуемого цикла. Требованиями к современным расчётным программам по расчёту ГТУ являются осуществление простоты ввода исходных данных, высокой скорости и точности вычислений, а также необходимость представления результатов исследований в наглядном и качественном графическом формате. Желательно, чтобы программа автоматически показывала оптимальные значения параметров исследуемых процессов. Это позволит существенно упростить и ускорить расчёты циклов ГТУ и тем самым повысить качество проектирования этих широко применяемых энергоустановок.
Для реализации перечисленных требований лучше всего подходит наиболее актуальный универсальный язык программирования Python с использованием специальной библиотеки для разработки интерфейса программы Tkinter и модуля осуществления вывода качественной графической информации Matplotlib.
Полученный программный продукт позволяет любому, даже неподготовленному, пользователю легко ввести исходные данные в поля созданного интерфейса и осуществить один из предлагаемых расчётов - идеального или реального термодинамических циклов газотурбинного двигателя.
На результатах расчётов, представленных в виде графиков, обозначаются параметры (точки), в которых достигается наибольшая эффективность исследуемого цикла Брайтона.
В заключении сделаны выводы по результатам представленной работы и даны рекомендации для её дальнейшего использования.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ ССЫЛКА
Ильичев В.Ю., Юрик Е.А. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ // Научное обозрение. Физико-математические науки . – 2020. – № 1. – С. 2
Described the principles used in the development of the program for calculating and analyzing the ideal and real cycles of a gas turbine unit or engine (GTU or GTE Brighton cycle) with given thermodynamic parameters, as well as known compressor and turbine efficiency.
The order of calculation of Brighton cycle characteristics is classic for thermophysics. However, to date, it has become necessary to develop a software product that allows performing multivariable calculations to select the optimal parameters of the studied cycle. The requirements for modern calculation programs for GTU calculation are the implementation of simplicity of input of initial data, high speed and accuracy of calculations, as well as the need to present the results of studies in a visual and qualitative graphic format. It is desirable that the program automatically show the optimal values of the parameters of the investigated processes. This will significantly simplify and accelerate the calculations of GTU cycles and thereby improve the design quality of these widely used power plants.
The most up-to-date Python universal programming language, using a special library to develop the interface Tkinter and the Matplotlib high-quality graphics output module, is best suited to meet these requirements.
The resulting software product allows any, even unprepared, user to easily enter initial data into the fields of the created interface and carry out one of the proposed calculations - ideal or real thermodynamic cycles of the gas turbine engine.
On the results of calculations presented in the form of graphs, denotes the parameters (points) at which the greatest efficiency of the Brighton cycle under investigation is achieved.
Conclusions were drawn on the results of the submitted work and recommendations were made for its further use.
_