Министерство образования Российской Федерации
Пермский государственный технический университет
кафедра теплотехники
Курсовая работа
Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей
Выполнил: студент гр. РКТ
Проверил: Ошивалов М.А.
Пермь 2005
Исходные данные:
Тип
цикла ГТД, p=const,
Скорость самолета М=1,9; на высоте h=8 км
Массовый состав топлива С=0,85 ,Н=0,12 ,О=0,03
Температура
газа перед турбиной
=1300
K
Данные взятые из таблицы:
При
высоте h=8
км: Температура
=236,2
К,
Бар.
Давление P
=35652
Па,
Плотность r=0,53, кг/м3,
Скорость звука а=308,1 м/с
1.Определение параметров рабочего тела цикла
Состав продуктов сгорания определяется однозначно определяется химическими реакциями сгорания элементов, если известно значение коэффициента избытка воздуха , который равен отношению действительного количества килограммов воздуха L для сгорания 1кг топлива, к теоретически необходимому L0
Теоретически необходимое кол-во воздуха L0 из условия полного сгорания углерода и водорода топлива равно
кг
Находим низшую теплоту сгорания топлива
,где
С,
Н, S,
O
в %
кДж/кг
Находим средние теплоемкости газов при постоянном давлении при температуре -36,8 С
Находим средние теплоемкости газов при постоянном давлении при температуре 1027 С
Определяем коэффициент методом приближений.
В первом приближении задаем показатель адиабаты k=1,4 ,
R=287 Дж/кг*K,
C
=1000
Дж/кг*K.
Определяем степень повышения давления pс
по
условию задачи
=
=
=19,78
Определяем
коэффициент избытка воздуха
Массовый состав рабочего тела (газовой смеси)
Проверка:
;
1=0,99998, равенство верно проверка выполняется .
По полученному составу газовой смеси определяем средние для интервала температур, в пределах которого осуществляется цикл, теплоемкости СР и СV , показатель адиабаты k1.
Средние теплоемкости газов при постоянном давлении при температуре-36,8 С
Теплоемкость для Т1
Средние теплоемкости газов при постоянном давлении при температуре 1027 С
Теплоемкость для Т3
Средняя изобарная теплоемкость в интервале температур
Средняя изохорная теплоемкость в интервале температур
Показатель адиабаты k
Найденное значение показателя адиабаты отличается от заданного в начале расчета более, чем на 2%, то выполняем следующее приближение: по последнему значению к=1,3535 снова рассчитываем коэффициент избытка воздуха a и т. д.
Во втором приближении задаем показатель адиабаты k=1,3535
Определяем степень повышения давления pс
по
условию задачи
=
=
=26,18
Определяем
коэффициент избытка воздуха
К
Массовый состав рабочего тела (газовой смеси)
Проверка:
1=0,99989, равенство верно проверка выполняется.
По полученному составу газовой смеси определяем средние для интервала температур, в пределах которого осуществляется цикл, теплоемкости СР и СV , показатель адиабаты k1.
Теплоемкость для Т0
Теплоемкость для Т3
Средняя изобарная теплоемкость в интервале температур
Определяем газовую постоянную R
Средняя изохорная теплоемкость в интервале температур
Показатель адиабаты k
Найденное значение показателя адиабаты отличается от заданного в начале расчета более, чем на 2%,значит приближений больше не нужно.