Домашнее задание
по курсу "Техническая термодинамика".
Выполнить термодинамический анализ рабочего процесса турбореактивного двигателя (ТРД) для предложенного варианта исходных данных, приведенных в прилагаемой таблице. Расчёт включает следующие этапы:
1. Определение термодинамических свойств воздуха (R, cv, cp, k) как калорически совершенной идеальногазовой смеси азота и кислорода с объёмной долей последнего 0,21.
2. Расчёт параметров состояния газа (давление, температура, удельный объём, плотность, энтропия, энтальпия) в характерных сечениях проточной части двигателя (рис. 1).
3. Определение энергетических характеристик термодинамических процессов в элементах двигателя (деформационной работы, полезной внешней работы, технической работы, теплоты, мощности турбины, изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии).
4. Изображение цикла в p,v – диаграмме.
5. Изображение цикла в Т,s – диаграмме.
Указания:
1. В качестве исходных данных в прилагаемой таблице задаются следующие величины:
атмосферное
давление рн,
бар и температура Тн,
К на высоте полёта; скорость полёта Wн;
степень повышения полного давления в
компрессоре
;
температура газа перед турбиной
,
К; расход газа Gв,
кг/с.
2. Расход горючего считать пренебрежимо малым по сравнению с расходом воздуха.
3. Расчёт выполнить по полным параметрам во всех сечениях, кроме "н-н" и "с-с".
4. Начало отсчёта энтропии принять при Т0=273 К; р0=1 бар.
5. Все процессы в двигателе считать обратимыми. Процесс сгорания считать изобарным подводом теплоты от внешнего источника.
6. В расчётно-пояснительной записке (форма титульного листа и основные обозначения прилагаются) обосновать выбор расчётных соотношений.
7. При сдаче задания каждый должен знать теоретический материал, используемый при его выполнении, по всем этапам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н. Е. ЖУКОВСКОГО «ХАИ»
Кафедра аэрокосмической теплотехники
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к домашнему заданию по дисциплине:
"Техническая термодинамика"
ВЫПОЛНИЛИ: студенты гр.____
Ф.И.О. ____
ПРОВЕРИЛ: доцент каф. 205
Лисица А.Ю.
Харьков
Условные обозначения и сокращения
А — площадь поперечного сечения канала, м2;
Ср, Сv — удельные теплоемкости рабочего тела в изобарном и изохорном процессах, Дж/(кг*К);
gj — массовая доля j-го компонента в смеси газов;
k — показатель адиабаты (изоэнтропы);
Lт, Lк — работы турбины и компрессора, соответственно, Дж;
— удельная
работа, Дж/кг;
N — мощность, Вт;
р — давление, Па;
Q — теплота процесса, Дж;
q — удельная теплота процесса, Дж/кг;
R
—
универсальная газовая постоянная,
Дж/(кмоль*К);
Rj — газовая постоянная j-го компонента, Дж/(кг*К);
s — удельная энтропия, Дж/(кг*К);
Т — температура, К;
—
молекулярная
масса газа, кг/кмоль;
—
степень
повышения давления в компрессоре.
Исходные данные к дз, гр. 223
№ п/п |
Ф. И. О.
|
рн, бар |
Тн, К |
Wн км/час |
к |
Gв, кг/с |
, К |
1 |
|
0.47 |
249 |
1000 |
8 |
22 |
1200 |
2 |
|
0.36 |
249 |
1050 |
9 |
64 |
1350 |
3 |
|
0.36 |
241 |
1150 |
9 |
35 |
1200 |
4 |
|
0.26 |
223 |
1350 |
7 |
48 |
1350 |
5 |
|
0.26 |
223 |
1500 |
6 |
36 |
1400 |
6 |
|
0.19 |
216 |
1600 |
5 |
42 |
1300 |
7 |
|
0.79 |
275 |
650 |
7 |
55 |
1250 |
8 |
|
0.79 |
275 |
750 |
8 |
28 |
1200 |
9 |
|
0.62 |
262 |
700 |
9 |
32 |
1400 |
10 |
|
0.47 |
249 |
900 |
9 |
39 |
1450 |
11 |
|
0.47 |
249 |
1100 |
5 |
45 |
1300 |
12 |
|
0.47 |
249 |
1200 |
6 |
50 |
1200 |
13 |
|
0.36 |
236 |
1300 |
5 |
30 |
1300 |
14 |
|
0.19 |
216 |
1700 |
5 |
35 |
1300 |
15 |
|
0.47 |
249 |
1100 |
7 |
25 |
1200 |
16 |
|
0.36 |
249 |
1150 |
8 |
69 |
1350 |
17 |
|
0.36 |
241 |
1250 |
8 |
39 |
1200 |
18 |
|
0.26 |
223 |
1250 |
6 |
42 |
1350 |
19 |
|
0.26 |
223 |
1400 |
5 |
39 |
1400 |
20 |
|
0.26 |
223 |
1550 |
6 |
50 |
1450 |