
- •Задание
- •Реферат
- •Содержание
- •Введение
- •1 Краткое описание принципа работы гтд
- •2 Расчёт состава рабочего тела цикла
- •2.1 Расчёт состава рабочего тела
- •2.2 Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре гтд
- •2.3 Определение коэффициента избытка воздуха
- •2.4 Расчёт состава продуктов сгорания и рабочей смеси
- •3 Расчёт основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла гтд
- •5 Расчёт параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения
- •5.1 Расчёт параметров промежуточных точек при построении цикла гтд в p – V координатах
- •5.2 Расчёт процессов, изображаемых в t-s-координатах
- •6 Построение идеального цикла в p-V и t-s координатах
- •7 Определение работы цикла графическим путем с использованием системы adem 3.0
- •8 Расчёт энергетических характеристик гтд
- •Заключение
- •Список использованныхисточников Книги
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 № 12
Выполнил: Михалюк Андрей Александрович
Группа: 2204
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 Т-1.
Таблица 1 - Исходные данные
Состав воздуха | |||||||||||
Н, м |
N2, % |
O2, % |
CO2, % |
H2O, % | |||||||
8000 |
77,45 |
20,31 |
0,67 |
1,57 | |||||||
Состав и свойства топлива | |||||||||||
|
Химическая формула |
Содержание серы и влаги, % |
Плотность при 200С, кг/м3 |
Теплота сгорания (низшая) Нu, кДж/кг | |||||||
Т – 1 |
С7,2Н13,3 |
0,005 |
0,775 |
43000 | |||||||
Физические характеристики воздуха в зависимости от высоты полёта | |||||||||||
Нп, м |
Т0, К |
Р0, Н/м2 |
кг/м3 | ||||||||
8000 |
236,2 |
35652 |
0,364 | ||||||||
Дополнительные величины | |||||||||||
R, H |
7000 | ||||||||||
ч |
4 | ||||||||||
T3,K |
1400 | ||||||||||
Тт, К |
300 | ||||||||||
Молекулярная масса, изобарные и изохорные теплоёмкости компонентов смеси | |||||||||||
|
кг/кмоль |
Сp, Дж/кг*К |
Cv, Дж/кг*К | ||||||||
N2 |
28 |
1017 |
720 | ||||||||
O2 |
32 |
917 |
657 | ||||||||
CO2 |
44 |
821 |
632 | ||||||||
H2O |
18 |
1855 |
1393 |
Реферат
Курсовая работа: 27 страниц, 4 рисунков, 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
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 11
2.4 Расчёт состава продуктов сгорания и рабочей смеси 11
3 Расчёт основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД 15
4 Расчет калорических величин цикла ГТД 17
4.3 Расчет работы процессов и полной работы за цикл 18
5 Расчёт параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения 20
5.1 Расчёт параметров промежуточных точек при построении цикла ГТД в 20
P – V координатах 20
5.2 Расчёт процессов, изображаемых в T-S-координатах 22
6 Построение идеального цикла в p-v и T-S координатах 23
7 Определение работы цикла графическим путем с использованием системы ADEM 3.0 26
8 Расчёт энергетических характеристик ГТД 28
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХИСТОЧНИКОВ 30
C0 — скорость набегающего потока, м/с
C5 — скорость истечения газа, м/с
Cp — изобарная теплоемкость, Дж/кгК
Cv — изохорная теплоемкость, Дж/кгК
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/кгК
Rуд — 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;
i – номер компонента, процесса;
ц – цикл;
к – компрессор;
О – точка О процесса;