
- •Содержание
- •Основные условные обозначения
- •Основные сечения потока
- •Сокращения
- •Используемые индексы
- •Введение
- •Общие методические указания
- •Термодинамический расчёт авиационного гтд на заданном режиме работы Задание
- •Раздел I
- •1. Расчёт турбореактивного двигателя
- •1.1. Входное устройство
- •1.2. Осевой компрессор
- •Сечение в–в
- •Сечение к–к
- •1.3. Камера сгорания
- •Сечение г–г
- •1.4. Турбина
- •Сечение г–г
- •Сечение т–т
- •1.5. Выходное устройство
- •Сечение с–с
- •Основные параметры двигателя
- •Раздел II
- •2. Расчёт параметров твд на базе трд
- •2.1. Схема и исходные данные твд
- •2.2. Расчёт основных параметров
- •2.2.1. Работа расширения газа в турбине
- •Работа, передаваемая на вращение воздушного винта
- •Мощность, передаваемая на вращение воздушного винта
- •Тяга, создаваемая воздушным винтом
- •2.2.10. Определение удельных параметров твд как движителя (твд имеет два движителя: воздушный винт и газотурбинный контур)
- •2.2.11. Количество ступеней турбины
- •2.2.12. Удельная работа цикла твд
- •2.2.13. Внутренний кпд твд
- •Раздел III
- •3. Расчёт параметров трдд на базе трд
- •3.1. Расчёт основных параметров
- •Раздел IV сравнение трд, твд и трдд
- •Список использованной литературы
- •Исходные данные для курсового проекта
- •Пример определения исходных данных для расчёта
- •Авиационные двигатели. Основные данные
- •Авиационных гтд” Выполнил: Проверил:
Раздел IV сравнение трд, твд и трдд
Результаты выполненных расчётов основных параметров двигателей ТРД, ТВД и ТРДД сведём в таблицу 1.
Таблица 1
Сравнение параметров ТРД, ТВД и ТРДД
-
Параметры
Тип двигателя
ТРД
ТВД
ТРДД
Тяга двигателя Р, кН
101
329
323
Удельный расход топлива Суд , кг/(Н·ч)
0,085
0,026
0,027
Удельная тяга Руд , Н·с/кг
844
2741
299
Относительная тяга
1
3,25
3,2
Относительный удельный расход топлива
уд
1
0,30
0,32
Сравнение ТРД, ТВД
и ТРДД проведём путём анализа основных
параметров, полученных в ходе расчёта.
При одинаковых исходных заданных
параметрах
,
,
GВ
и принятой
одновальной схеме двигателя параметры
ТРДД и ТВД оказываются лучше, чем
параметры ТРД по тяговым характеристикам
и удельному расходу топлива.
Список использованной литературы
1. В.Т. Шулекин, Н.Д. Тихонов. Методические указания по газодинамическому расчёту турбореактивных и турбовальных двигателей ВС ГА по дисциплине «Термодинамика, теплопередача и теория АД» для студентов специальности 130300 всех форм обучения. – М.: МГТУ ГА, 1998. – 64 с.
П.К. Казанджан, Н.Д. Тихонов. В.Т. Шулекин. Теория авиационных двигателей. Рабочий процесс и эксплуатационные характеристики газотурбинных двигателей. М.: Транспорт, 2000. – 287 с.
Ю.Н. Нечаев. Теория авиационных двигателей. – М.: ВВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского, 1990. – 703 с.
В.Т. Шулекин. Основы теории и конструирования авиационных двигателей. Конспект лекций. – М.: МГТУ ГА, 1994. – 140 с.
П.К. Казанджан, Н.Д. Тихонов. Теория авиационных двигателей. Теория лопаточных машин. – М.: Машиностроение, 1995. – 317 с.
Авиационные газотурбинные двигатели. Термины и определения. ГОСТ 23851-79. – М.: Издательство стандартов, 1978.
Газодинамика. Буквенные обозначения основных величин. ГОСТ 23199-78. – М.: Издательство стандартов, 1979.
В.В. Кулагин. Теория газотурбинных двигателей: Учебник. Кн. 1/ Анализ рабочего процесса, выбор параметров и проектирование проточной части. – 264 с. Кн. 2 / Совместная работа узлов, характеристики и газодинамическая доводка выполненного ГТД. – М.: Изд-во МАИ, 1994. – 304 с.
Государственная Система обеспечения единства измерений. Единицы величин. Межгосударственный стандарт ГОСТ 8.417-2002. – Минск.: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2002, – 28 с.
В.В. Шашкин, В.М. Нечаев. Авиационные газотурбинные двигатели. Часть III. Теория рабочего процесса. Учебное пособие. – Ленинград.: ОЛАГА, 1972. – 139 с.
В.В. Кулагин. Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Учебник. 2-е изд. Основы теории ГТД рабочий процесс и термогазодинамический анализ. (Кн. 1). Совместная работа узлов выполненного двигателя и его характеристики. (Кн. 2). М.: Машиностроение, 2003. – 616 с.
Приложение П.1
Международная стандартная атмосфера (МСА) ГОСТ 4401–81 (фрагмент)
Высота, км |
Температура |
Барометрическое давление pH |
Плотность ρН, кг/м3 |
Скорость звука а, м/с |
||
TH, К |
tH, °C |
Па |
мм. рт. ст |
|||
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 14,0 15,0 16,0 18,0 20,0 |
288,15 284,900 281,651 278,402 275,154 271,906 268,659 265,413 262,166 258,921 255,676 252,431 249,187 245,943 242,700 239,457 236,215 232,974 229,733 226,492 223,252 220,013 216,774 216,650 216,650 216,650 216,650 216,650 216,650 216,650 216,650 216,650
|
15,0 11,750 8,501 5,252 2,004 -1,244 -4,491 -7,737 -10,984 -14,229 -17,474 -20,719 -23,963 -27,207 -30,450 -33,693 -36,935 -40,176 -43,417 -46,658 -49,898 -53,187 -56,376 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500 -56,500
|
101325,0 94561,3 89876,3 84559,7 79501,4 74691,7 70121,2 65780,4 61660,4 57752,6 54048,3 50539,3 47217,6 44075,5 41105,3 38299,7 35651,6 33154,2 30800,7 28584,7 26499,9 24540,2 22699,9 20984,7 19399,4 17934,0 16579,6 14170,3 12111,8 10352,8 7565,2 5529,2 |
760,00 716,019 674,128 634,250 596,310 560,234 525,952 493,393 462,491 433,180 405,395 379,076 354,161 330,593 308,315 287,271 267,409 248,677 231,024 214,403 198,765 184,067 170,264 157,398 145,507 134,516 124,357 106,286 90,846 77,6524 56,7437 41,4781
|
1,225 1,16727 1,11166 1,05810 1,00655 0,956954 0,909254 0,863402 0,819347 0,777038 0,736429 0,697469 0,660111 0,624310 0,590018 0,557192 0,525786 0,495757 0,467063 0,439661 0,413510 0,388570 0,364801 0,337429 0,311937 0,288375 0,266595 0,227855 0,194755 0,166470 0,121647 0,088909 |
340,294 338,370 336,435 334,489 332,532 330,563 328,584 326,592 324,589 322,573 320,545 318,505 316,452 314,485 312,406 310,212 308,105 305,984 303,848 301,697 299,532 297,351 295,154 295,069 295,069 295,069 295,069 295,069 295,069 295,069 295,069 295,069 |
Приложение П.2
Основные показатели топлив для газотурбинных двигателей ГА
а) топлива Российской Федерации
Свойства |
Т–1 |
ТС–1 |
РТ |
ТС–6 |
Плотность, кг/м3 |
Не менее 800 |
Не менее 775 |
Не менее 775 |
Не менее 840 |
Удельная теплота сгорания, кДж/кг |
42900 |
43100 |
43100 |
43100 |
Температура начала кипения, °C |
150 |
150 |
135 |
195 |
Температура конца кипения, °C |
280 |
250 |
280 |
315 |
Температура вспышки, °C |
Не ниже 30 |
Не ниже 28 |
Не ниже 28 |
– |
Температура начала кристаллизации, °C |
–60 |
–60 |
–60 |
–60 |
Теоретически необходимая масса воздуха, кг/кг топл. |
14,9 |
14,9 |
14,9 |
14,9 |
б) топлива США
Свойства |
Jp–4 |
Jp–5 |
Jp–6 |
Плотность, кг/м3 |
750…800 |
790…850 |
780…840 |
Удельная теплота сгорания, кДж/кг |
42937 |
42701 |
42937 |
Температура начала кипения, °C |
Не нормируется |
Не нормируется |
121 |
Температура конца кипения, °C |
Не нормируется |
287 |
– |
Температура вспышки, °C |
– |
Не ниже 60 |
– |
Температура начала кристаллизации, °C |
–60 |
–48 |
–54 |
Теоретически необходимая масса воздуха, кг/кг топл. |
14,94 |
14,94 |
14,94 |
Продолжение приложения П.2
в) альтернативные топлива
Свойства |
Жидкий водород |
АСКТ |
Плотность, кг/м3 |
70,8 |
585…595 |
Удельная теплота сгорания, кДж/кг |
121000 |
45144 |
Температура начала кипения, °C |
–253 |
Не ниже –10 |
Температура конца кипения, °C |
–253 |
–10 |
Температура вспышки, °C |
550…600 |
480…580 |
Температура начала кристаллизации, °C |
–262 |
– |
Теоретически необходимая масса воздуха, кг/кг топл. |
34,2 |
15,4 |
АСКТ – авиационное сконденсированное топливо состоит из этана С2Н6 (0…2 %), пропана С3Н8 (10…20 %), бутана С4Н10 (40…50 %), пентана С5Н12 (40…50 %) и гексана С6Н14 (10…15 %)
Приложение П.3