Министерство образования Российской Федерации

Самарский государственный аэрокосмический университет

имени академика С. П. Королева

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

«Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного

двигателя»

Вариант № 1

Самара 2008

Задание

Рассчитать идеальный цикл ГТД тягой R при полете с числом М за время τ (час) по заданной высоте Н при температуре Т₃ газа перед турбиной. Исходные данные приведены в табл. 1. Масса воздуха G = 1 кг. Топливо – керосин ТС-1.

Таблица 1 - Исходные данные

Состав воздуха
Н, м	N2, %			O2, %			CO2, %			H2O, %
1000	78,01			20,87			0,11			1,01
Состав и свойства топлива
	Химическая формула		Содержание серы и влаги, %			Плотность при 200С, кг/м3			Теплота сгорания (низшая) Нu, кДж/кг
Т – 1	С7,2Н13,3		0,005			0,775			43000
Физические характеристики воздуха в зависимости от высоты полёта
Нп, м		Т0, К			Р0, Н/м2			кг/м3
1000		281,7			101325			1,112
Дополнительные величины
R, H					1000
ч					5
T3, K					1400
Тт, К					300
Молекулярная масса, изобарные и изохорные теплоёмкости компонентов смеси
		 кг/кмоль			Сp, Дж/кг*К			Cv, Дж/кг*К
N2		28			1039,2			742
O2		32			915			655
CO2		44			815			626
H2O		18			1859			1398

Реферат

Курсовая работа: 27 страниц, 4 рисунка, 6 таблиц, 7 источников.

АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС, УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ, ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС, ЭНТАЛЬПИЯ, ЭНТРОПИЯ, ТЕПЛОЕМКОСТЬ, ЦИКЛ ГТД, ТЕПЛОТА, ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ.

Определены массовые доли, молекулярные массы, мольные доли, изохорные теплоемкости компонентов воздуха, поступающего в диффузор, газовая постоянная, показатель адиабаты, характеризующие воздух в точке 0 цикла ГТД. Рассчитано оптимальное значение степени сжатия воздуха в компрессоре, обеспечивающее максимально полезную работу цикла для заданного значения температуры Т₃. Вычислен потребный коэффициент избытка воздуха  в камере сгорания. Найдены значения массовых и мольных долей компонентов рабочего тела, как смеси продуктов сгорания и избыточного воздуха; молекулярная масса смеси, плотность, теплоемкость, газовая постоянная и показатель адиабаты, характеризующие смесь при температуре Т₃. Результаты расчетов сведены в таблицы.

Рассчитаны параметры состояния в характерных и нескольких промежуточных точках идеализированного цикла ГТД, определены изменения внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоты, удельные работы процессов и за цикл. Изображен идеальный цикл в p-v и T-S координатах. Рассчитаны энергетические характеристики ГТД.

Содержание

Задание 2

Список условных обозначений и индексов. 5

Введение 6

1. Краткое описание принципа работы ГТД 7

2. Расчёт состава рабочего тела цикла 8

2.1. Расчёт состава рабочего тела 8

2.2. Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре ГТД 10

2.3. Определение коэффициента избытка воздуха 10

2.4. Расчёт состава продуктов сгорания и рабочей смеси 11

3. Расчёт основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД 14

4. Расчет калорических величин цикла ГТД 16

4.3 Расчет работы процессов и полной работы за цикл 17

5. Расчёт параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения 19

5.1 Расчёт параметров промежуточных точек при построении цикла ГТД в 19

P – V координатах 19

5.2 Расчёт процессов, изображаемых в T-S-координатах 20

6. Построение идеального цикла в p-v и T-S координатах 21

7. Расчёт энергетических характеристик ГТД 23

8. Определение работы цикла графическим путем с использованием системы ADEM 3.0 24

Заключение 26

Список использованных источников 27