
- •Индексы
- •1 Краткие сведения о циклах гтд
- •2 Исходные данные к расчету
- •3 Постановка задачи
- •4 Методические указания по выполнению расчетов
- •4.1 Расчет состава рабочего тела
- •4.2 Расчет оптимального значения степени повышения давления в компрессоре гтд
- •4.3 Определение коэффициента избытка воздуха
- •4.4 Расчет состава продуктов сгорания и рабочей смеси
- •Состав рабочего тела гтд
- •Характеристики рабочего тела в цикле гтд
- •5 Расчет основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла гтд
- •6 Расчет калорических величин цикла гтд
- •Значения основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла, изменение калорических параметров в процессах и за весь цикл идеального гтд
- •Параметры состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов и изменение энтропии
- •Энергетические характеристики идеального гтд
- •7 Расчет параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения
- •7.1 Расчет для процессов, изображаемых в p-V координатах
- •7.2 Расчет процессов, изображаемых в t-s координатах
- •8 Построение идеального цикла в p-V и t-s координатах
- •9 Расчет энергетических характеристик гтд
- •10 Рекомендации по оформлению пояснительной записки
- •Список использованных источников
- •Варианты задания
- •Международная стандартная атмосфера
- •Состав атмосферы по высотам
- •Физико-химические свойства керосинов, применяемых для реактивных двигателей
Состав рабочего тела гтд
Характеристики |
Компоненты |
||||||||
N2 |
O2 |
CO2 |
H2O |
||||||
Ri
,
|
|
|
|
|
|||||
Cpi , |
|
|
|
|
|||||
Cvi , |
|
|
|
|
|||||
µi
,
|
|
|
|
|
|||||
кг |
Воздух |
|
|
|
|
||||
Прод.сгор |
|
|
|
|
|||||
кмоль |
Воздух |
|
|
|
|
||||
Прод.сгор |
|
|
|
|
|||||
|
Воздух |
|
|
|
|
||||
Прод.сгор |
|
|
|
|
|||||
|
Воздух |
|
|
|
|
||||
Прод.сгор |
|
|
|
|
Таблица 2
Характеристики рабочего тела в цикле гтд
Рабочеетело |
Характеристики |
||||
Cpi
,
|
Cvi
,
|
Ri
,
|
|
m, кг |
|
Воздух |
|
|
|
|
|
Продукты сгорания |
|
|
|
|
|
5 Расчет основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла гтд
Расчет параметров состояния проводится с учетом схем, представленных на рис. 1.3, 7.1, 7.2.
Точка 1. Процесс 0-1 – адиабатное сжатие воздуха в диффузоре:
Точка 2. Процесс 1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре:
Точка 3. Процесс 2-3 – изобарный подвод тепла в камере сгорания, T3 – задано; =T3/T2 – степень повышения температуры:
Точка 4. Процесс 3-4 – адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине:
Точка 5. Процесс 4-5 – адиабатное расширение в реактивном сопле двигателя до давления окружающей среды P0=P5:
6 Расчет калорических величин цикла гтд
Изменение калорических величин в процессах цикла определяется по соотношениям:
-
внутренняя энергия в процессе
-энтальпия
-энтропия
Расчет теплоты процессов и тепла за цикл делается по формулам:
Преобразованное тепло
Расчет работы процессов и за цикл проводится по равенствам:
-
работа сжатия газа в диффузоре;
-
работа сжатия газа в компрессоре;
-
работа газа в турбине;
-
работа реактивного сопла;
-
работа цикла.
Таблица 3
Значения основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла, изменение калорических параметров в процессах и за весь цикл идеального гтд
Значения |
Точки |
Дляцикла |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
||
Pi, Па |
|
|
|
|
|
|
- |
|
Vi, м3/кг |
|
|
|
|
|
|
- |
|
Ti, K |
|
|
|
|
|
|
- |
|
Значения |
Процесс |
Дляцикла |
||||||
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-0 |
|
||
U, Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
h, Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
S, Дж/кг*К |
|
|
|
|
|
|
|
|
qi, Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
li, Дж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4