МИНОБНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С. П. КОРОЛЕВА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (СГАУ)

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

«Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного двигателя»

Вариант № 13

Выполнил:

Студент гр.2201

Копылов Н.А

Проверил:

Белозерцев В. Н.

Самара

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 6

1.Описание работы и схема ГТД 7

2 Расчет состава рабочего тела 8

2.1 Определение характеристик воздуха 8

на заданной высоте полета H. 8

2.2 Определение (_к)_opt — оптимальной степени сжатия в 10

компрессоре. 10

2.3 Определение коэффициента избытка воздуха  11

2.4 Расчет состава продуктов сгорания и рабочей смеси 12

Массы продуктов сгорания: 12

Количества вещества продуктов сгорания: 12

3 Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик двигателя. 15

3.1 Расчет основных параметров состояния в характерных точках цикла 15

3.2 Определение калорических величин цикла ГТД 16

3.2.1 Изменение внутренней энергии в процессе: 16

3.2.2 Изменение энтальпии: 16

3.2.3 Изменение энтропии: 16

3.2.4 Расчет теплоты процессов и тепла за цикл: 16

3.2.5 Расчет работы процесса и работы за цикл: 17

3.3 Определение работы цикла графическим путем. 18

3.4 Расчет параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения. 20

3.5 Определение теплоты цикла графическим путем 23

3.6 Расчет энергетических характеристик ГТД 25

Заключение 25 Список использованных источников 26 Условные обозначения и индексы

C₀ — скорость набегающего потока, м/с

C₅ — скорость истечения газа, м/с

C_p — изобарная теплоемкость, Дж/кгК

C_v — изохорная теплоемкость, Дж/кгК

G — масса, кг

H — высота, м

k — показатель адиабаты

M — молярная масса, моль

p — давление, Па

q — теплота, Дж/кг

R - удельная газовая постоянная,

R — универсальная газовая постоянная, Дж/кгК

R_уд — удельная тяга двигателя, м/с

L – удельная работа;

S — энтропия, Дж/кг

T — температура, К

U — внутренняя энергия, Дж/кг

v — удельный объем, м³/кг

 — коэффициент избытка воздуха

 — изменение параметра

_t — термический к. п. д., %

₀ — плотность воздуха, кг/м³

 — время, ч

 — параметр (характеристика) относится к воздуху

 — параметр (характеристика) относится к продуктам сгорания

opt – оптимальный;

Реферат

Пояснительная записка: 28 стр.

Рисунков: 1

Таблиц: 10

Источников: 3

РАБОЧЕЕ ТЕЛО, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ПРОЦЕСС, ЦИКЛ, ПАРАМЕТРЫ СОСТОЯНИЯ, ЗАКОН ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА, ТЕПЛОТА, ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ, РАБОТА, ТОПЛИВО, РАБОЧАЯ СМЕСЬ, ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ.

Цель работы: расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик ГТД.

В результате работы определены: параметры состояния рабочего тела в термодинамических процессах идеального цикла ГТД, его энергетические показатели. Результаты расчетов характеристик идеального цикла ГТД представлены в графической форме.

Исходные данные

Таблица 1 - Исходные данные

Высота полета H, м	Число М	Время , ч	Температура Т, К	Тяга R, Н
4000	1,5	3	1450	6000

Таблица 2 - Данные МСА

Н, м	Т0, К	Р0, Н/м2	кг/м3	µ105, Нс/м3
4000	262,7	61660	0,365	1,69

Таблица 3 - Состав топлива

Марка топлива	Химическая формула	Содержание серы и влаги, %	Плотность при 20ºС	Низшая теплота сгорания Нu, кДж/кг
ТS	С1,02 H1,99	-	0,8	43130

Таблица 4 - Содержание компонентов воздуха

	Содержание компонентов воздуха
	N2	O2	CO2	H2O
, %	77,77	20,63	0,35	1,25
, %	0,7531	0,2251	0,0115	0,01035

Таблица 5 - Молярная масса и мольная теплоемкость воздушной смеси

Компонент	 кг/кмоль
N2	28
O2	32
CO2	44
H2O	18

Плотность при 20С  800 кг/м³