Министерство образования и науки

Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЕВА

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

(СГАУ)

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей

Курсовая работа по курсу ”Термодинамика”

«Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного

двигателя»

Вариант № 8

Выполнила: Железняк К.

Группа: 2207

Преподаватель: Белозерцев В.Н.

Самара 2012

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-6.

Таблица 1 - Исходные данные

Состав воздуха
Н, м	N2, %			O2, %			CO2, %			H2O, %
3000	77,85			20,71			0,27			1,17
Состав и свойства топлива
	Химическая формула		Содержание серы и влаги, %			Плотность при 200С, кг/м3			Теплота сгорания (низшая) Нu, кДж/кг
Т – 6	С6,8Н13,3		0,005			0,775			43130
Физические характеристики воздуха в зависимости от высоты полёта
Нп, м		Т0, К			Р0, Н/м2			кг/м3
3000		268,7			70121			0,90
Дополнительные величины
R, H					5000
ч					3
T3, K					1200
Тт, К					300
Молекулярная масса, изобарные и изохорные теплоёмкости компонентов смеси
		 кг/кмоль			Сp, Дж/кг*К			Cv, Дж/кг*К
N2		28			1039			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 21

6 Построение идеального цикла в p-v и T-S координатах 22

7. Расчёт энергетических характеристик ГТД 24

8. Определение работы цикла графическим путем с использованием системы Компас 3D. 25

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28