2.3 Определение парциальных давлений

По величине давления смеси для заданной точки 1 цикла ( ) определяются парциальные давления:

P_i = P_см·g_i ·(R_i /R_см)

P₁=94000*0.5*(188.9/242.75)=36573.8 Па

P₂=94000*0.5*(296.6/242.75)=57426.15 Па

Проверка осуществляется по уравнению

=36573.8+57426.15 = 93995 Па

2.4 Определение средних изобарной и изохорной теплоемкостей рабочего тела в интервале температур tmin (t1) и tmax (t3 г.Т.У.)

Средняя массовая изобарная теплоемкость i-го компонента определяется по формуле

C_pm¹=(1.064*850-0.877*20)/(850-20)=1.068 кДж/(кг*град)

C_pm²=(1.09*850-1.027*20)/(850-20)=1.091 кДж/(кг*град) Средняя массовая изохорная теплоемкость i-го компонента определяется по формуле

,

C_vm¹=(0.876*850-0.688*20)/(850-20)=0.88 кДж/(кг*град) C_vm²=(0.795*850-0.73*20)/(850-20)=0.79 кДж/(кг*град)

Средняя массовая изобарная и изохорная теплоемкости смеси в цикле определяются по уравнениям:

=0.5*1.068+0.5*1.091=1.0795 кДж/(кг*град)

=0.5*0.88+0.5*0.79=0.835 кДж/(кг*град)

2.5 Определение показателя адиабаты

Показатели адиабаты для процессов сжатия и расширения принимаются равными, и определяются по формуле:

. K=1.0795/0.835=1.292

3. Расчет теоретического цикла г.Т.У. 3.1 Cхема г.Т.У с изобарным подводом теплоты.

Рисунок 1 – Схема ГТУ: 1 – компрессор; 2 – камера сгорания; 3 – сопловой

аппарат; 4 – рабочие лопатки турбины

3.2 Определение термических параметров состояния узловых точек цикла и промежуточных точек для его построения в диаграммах р-V и т-s

1 точка: T₁ = t₁ + 273,15=20+273.15=293.15К P₁=94000 Па V₁ = (R_CM·T₁)/P₁ = (242.75*293.15)/94000 = 0.757м³/кг

2 точка: P₂ = P₁· π_к=94000*8=752000 Па = 293.15*(752000/94000)^{((1.292-1)/1.292)}=468.78К

V₂ = (R_CM·T₂)/P₂ =(242.75*468.78)/752000=0.15м³/кг

3 точка: P₃ = P₂ =752000 Па

T₃ = t₃ + 273,15=850+273.15=1123.15К

V₃ = (R_CM·T₃)/P₃=(242.75*1123.15)/752000=0.36м³/кг

4 точка: P₄ = P₁ = 94000 Па

=1123.15*(94000/752000) ^{((1.292-1)/1.292)}=702К

V₄ = (R_CM·T₄)/P₄=(242.75*702)/94000=1.813 м³/кг

Промежуточные точки_процесса_1-2: ΔP = (P₂ – P₁)/4=(752000-94000)/4=164500 Па

P₂′ = P₁ + ΔP= 94000+164500=258500Па

= 0.757*(258500/94000)^-(1/1.292)=0.34м³/кг

P₂′′ = P₂′ + ΔP= 258500+164500=423000 Па

= 0.757*(423000/94000)^-(1/1.292)=0.23м³/кг

P₂′′′ = P₂′′ + ΔP=423000+164500=587500 Па

=0.757*(587500/94000)^-(1/1.292)=0.18м³/кг

Промежуточные точки процесса 3-4:

ΔP = (P₃ – P₄)/4 = (752000-94000)/4=164500 Па

P₄′ = P₃ – ΔP= 752000-164500=587500 Па

= 0.36*(587500/752000)^-(1/1.292)=0.30м³/кг

P₄′′ = P₄′ − ΔP= 587500-164500=423000 Па

= 0.36*(423000/752000)^-(1/1.292)=0.23м³/кг

P₄′′′ = P₄′′ − ΔP = 423000-164500=258000 Па

= 0.36*(258500/752000)^-(1/1.292)=0.16м³/кг

3.3 Определение значений температур и энтропий промежуточных точек для построения цикла г.Т.У

1 точка: =

=1079.5*ln(293.15/273.15)+242.75*ln(94000/101325)=94.49 Дж/(кг*К)

2 точка: S₂ = S₁=94.49 Дж/(кг*К)

3 точка: = 94.49+1079.5*ln(1123.15/468.78)=

=3760.4 Дж/(кг*К)

4 точка: S₄ = S₃=3760.4 Дж/(кг*К)

Промежуточные точки процесса 2-3

ΔT = (T₃ – T₂)/4 = (1123.15-468.78)/4 = 163.59К

T₃′ = T₂ + ΔT = 468.78+163.59= 632.37К

T₃′′ = T₂ + 2ΔT = 468.78+2*163.59=795.96К

T₃′′′ = T₂ + 3ΔT= 468.78+3*163.59=959.55К

= 94.49+1079.5*ln(632.37/468.78)=2630.2Дж/(кг*К)

=

=94.49+1079.5*ln(795.96/468.78)= 3006.9 Дж/(кг*К)

=

=94.49+1079.5*ln(959.55/468.78)=3383.6 Дж/(кг*К)

Промежуточные точки процесса 4-1

ΔT = (T₄ – T₁)/4=(702-293.15)/4=102.2К

T₁′ = T₄ – ΔT = 702- 102.2 = 599.8К

T₁′′ = T₄ – 2ΔT = 702- 2*102.2= 497.6К

T₁′′′ = T₄ – 3ΔT= 702-3*102.2 = 395.4К

=3760.4+1079.5*ln(599.8/702)=5762.2Дж/(кг*К)

=

=3760.4+1079.5*ln(497.6/702)=5605.1 Дж/(кг*К)

= =3760.4+1079.5*ln(395.4/702)=5432.7 Дж/(кг*К)