Курсовая работа (т): Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного двигателя

Таблица 6 - Характеристики рабочего тела цикла ГТД

2.      РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ

.1 РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА В УЗЛОВЫХ ТОЧКАХ ЦИКЛА ГТД

Точка 1.

Процесс 0-1 - адиабатное сжатие воздуха в диффузоре:

Точка 2.

Процесс 1-2 - адиабатное сжатие в компрессоре:

Точка 3.

Процесс 2-3 - изобарный подвод тепла в камере сгорания,  - задано;

 - степень повышения температуры:

Точка 4.

Процесс 3-4 - адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине:

Точка 5.

Процесс 4-5 - адиабатное расширение в реактивном сопле двигателя до давления окружающей среды :

2.2 РАСЧЁТ КАЛОРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ЦИКЛА ГТД

.2.1 ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ, ЭНТАЛЬПИИ И ЭНТРОПИИ В ПРОЦЕССАХ ЦИКЛА

Энтропия адиабатных процессов 0-1, 1-2, 3-4, 4-5 равна 0. Найдём изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии во всех процессах по формулам:

внутренняя энергия в процессе

погрешность:

энтальпия

погрешность:

энтропия

2.2.2 РАСЧЁТ ТЕПЛОТЫ ПРОЦЕССОВ И ТЕПЛА ЗА ЦИКЛ

Преобразованное тепло:

2.2.3 РАСЧЁТ УДЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПРОЦЕССОВ И ТЕПЛА ЗА ЦИКЛ

Таблица 7 - Значения основных параметров состояния рабочего тела цикла, изменение калорических параметров в процессах и за весь цикл ГТД

2.3 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА В ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ТОЧКАХ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ

.3.1 ПРОЦЕССЫ, ИЗОБРАЖАЕМЫЕ В P - V КООРДИНАТАХ

2.3.2 ПРОЦЕССЫ, ИЗОБРАЖАЕМЫЕ В T - S КООРДИНАТАХ

Таблица 8 - Параметры состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов и изменение энтропии

На графиках, расположенных ниже, представлено изображение цикла в  и T-S координатах.

Рисунок 1 - Рабочая диаграмма цикла ГТД в р-V координатах

Рисунок 2 - Тепловая диаграмма цикла ГТД в T-S координатах

2.3.3 СРАВНЕНИЕ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ С ДИАГРАММ С АНАЛИТИЧЕСКИМ РАСЧЁТОМ

диаграмма

диаграмма

2.4 РАСЧЁТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГТД.

Энергетические характеристики ГТД следующие:

− скорость набегающего потока,

− скорость истечения рабочего тела из сопла двигателя,

− удельная тяга двигателя,

− секундный расход воздуха,

− масса двигателя,

− масса топлива, сгорающего в 1  воздуха,

− суммарная масса топлива за время полета,

− термический коэффициент полезного действия ГТД

Таблица 9 - Энергетические характеристики ГТД

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы был исследован цикл работы идеального ГТД, произведены расчеты, определяющие состав рабочего тела цикла, рассчитаны параметры состояния рабочего тела и энергетические характеристики двигателя, построен цикл ГТД в  и  координатах. Был вычислен КПД цикла, причем:

Видно, что КПД нашего ГТД меньше коэффициента полезного действия двигателя с циклом Карно для заданного интервала температур, что вполне согласуется с теорией.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Мухачев Г. А., Щукин В. К. Термодинамика и теплопередача: Учеб. для авиац. вузов. - 3-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1991. - 480 с.: ил.

2. Теплотехника. Метод. указания. Сост.: Белозерцев В.Н., Бирюк В.В., Толстоногов А.П. - Самара, СГАУ, 2001, - 40 с.

3. Болгарский А.В. и др. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче - М.: Высш. шк., 1972, - 303 с.

4. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. Энергоатомиздат, 1983. -416

5. Меркулов А.П. Техническая термодинамика. Конспект лекций/Куйбышев. авиац. Ин-т. 1987. -16 с.

6. Чиркин Х. У. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. Акад. И.К. Кихоина. Атомиздат, 1976г.

7. Кондратьев Д.В., Лыков О.В Теория теплопроводности. М., 1967.-559 с.

8. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче. Л.-М., 1959.-414 с.

9. Авдуевский В.С., А.В. Бубен Основы теплопередачи в авиационной и ракето-космической технике. М., 1975. - 623 с.