Задача №23

Определить эффективную работу газовой турбины и параметры потока за турбиной (р_Т^*, Т_Т^*, Т_Т), если давление перед турбиной р_г^* = 10 бар, температура Т_г^* = 1500 К, степень расширения газа в турбине по параметрам торможения , λ_Т = 0,7, КПД турбины по заторможенным параметрам η_г^* = 0,9. Постоянные принять k = 1,33; R = 290 Дж/кг К.

Решение:

Эффективную работу рассчитываем по формуле: . Рассчитываем полное давление газа за турбиной: . Полная температура за турбиной . Статическая температура газа .

Ответ: .

Задача №24

Определить действительную работу сжатия компрессора, работающего при давлении на входе р₁^* = 1 бар и температуре Т₁^* = 300 К. Степень повышения давления в компрессоре π_k^* = 10, КПД сжатия η_k = 0,88, коэффициент скорости на выходе из компрессора λ₂ = 0,3. Определить, кроме того, параметры потока на выходе из компрессора (р₂^*, р₂, Т₂^*, Т₂, с₂).

Решение:

Действительную работу сжатия компрессора находим по формуле: . Вычисляем полное давление газа за турбиной: . Статическое давление газа . Полная температура за турбиной . Статическая температура газа . Скорость газа будет равна .

Ответ: .

Задача №25

При испытании многоступенчатого осевого компрессора было замерено в выходном сечении площадью F₂ = 0,2 м² статическое давление р₂ = 7,8 бар, температура торможения Т₂^* = 560 К, расход воздуха через компрессор при этом 120 кг/с. Определить полное давление в выходном сечении компрессора и адиабатическую работу сжатия 1 кг воздуха, считая условия на входе в компрессор стандартными B₀ = 760 мм рт. ст., Т₀= 288 К), а коэффициент полного давления входного устройства σ = 0,96.

Решение:

Находим газодинамическую функцию температуры: , откуда . Определяем полное давление в выходном сечении компрессора . Статическое давление на входе . Полное давление на входе . Степень повышения полного давления в компрессоре . Адиабатическая работа сжатия 1 кг воздуха .

Ответ: , .

Задача №26

Вакуумметр, замеряющий статическое давление в рабочей части аэродинамической трубы, показал разрежение 710 мм рт. ст. Давление и температура на входе в трубу стандартные (В₀ = 760 мм рт. ст., Т^*= 288 К). Определить без учета потерь температуру, число М и скорость потока в рабочей части трубы, работающей на расширении атмосферного воздуха.

Решение:

Разрежение: . Находим газодинамическую функцию давления . Тогда . Температура . Скорость потока в рабочей части .

Ответ: , , .

Задача №27

Определить разрежение, число М и температуру в рабочей части аэродинамической трубы, работающей на расширении атмосферного воздуха (В₀ = 760 мм рт. ст. и Т = 288 К), если известна скорость потока в рабочей части аэродинамической трубы с = 610 м/с.

Решение:

Находим приведенную скорость , при этом . Откуда , а разрежение Температура потока .

Ответ: .

Задача №28

Воздух находится в емкости под давлением 35·10⁵ Па при температуре 293 К. Определить, во сколько раз скорость истечения из емкости в окружающую среду (р_н = 101325 Па) при полном расширении будет больше скорости истечения через сужающийся насадок. Кроме того, определить диаметр выходного отверстия сужающегося насадка при расходе в 1 кг/с. Течение считать адиабатическим.

Решение:

При полном расширении имеет место . . Тогда . В данном случае . Находим расход , причем , тогда получаем площадь критического сечения равной . Отсюда . Диаметр .

Ответ: больше в раз; .