Для построения цикла ГТД в T-S координатах необходимо интервалы изменения температур от до и до разбить на три примерно равные части. Для значений температур процессов , , , вычисляем соответствующие изменения энтропии рабочего тела в процессах по соотношениям:
;
;
;
.
Полученные изменения энтропии откладываем в принятом масштабе на T-S диаграмме и по выбранным значениям Т находим координаты промежуточных точек процесса, через которые проводим плавную кривую (см. приложение A.2).
Значения точек сводим в таблицу 8.
Таблица 8- Параметры состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов и изменение энтропии
Значения | Точки | ||||||||||||
a | b | c | d | e | f | l | m | n | r | s | |||
8,8 | 3,3 | 10,5 | 3,6 | 2,4 | 1,8 | 1,1 | 0,5 | 0,3 | |||||
0,3 | 0,2 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,4 | 2,4 | 3,2 | ||||
Значения | Процесс | ||||||||||||
2-a’ | 2-b’ | 2-c’ | 2-d’ | ||||||||||
190,5 | 439,7 | 411,7 | 144,9 | ||||||||||
РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГТД
Вычислим скорости набегающего потока С0 и скорость истечения газа из реактивного сопла С5 , а также удельную тягу двигателя Rуд, секундный расход воздуха Gвозд, массу двигателя Gдв, суммарную массу топлива Gт, термический КПД и термический КПД цикла Карно, действующего в том же интервале максимальной и минимальной температур.
скорость набегающего потока:
скорость истечения рабочего тела из сопла движения:
удельная тяга двигателя:
масса двигателя:
масса топлива, сгорающего в 1 кг воздуха:
суммарная масса топлива за время полёта: кг
термический коэффициент полезного действия ГТД:
Результаты вносятся в таблицу 9.
Таблица 9 - Энергетические характеристики идеального ГТД
6,0607 | 0,2125 | 410,38 | 13,4 | 578,88 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ЦИКЛА ГРАФИЧЕСКИМ ПУТЕМ
, где— площадь цикла в p-v координатах;
— масштаб
Оценим погрешность:
, где — площадь цикла в T-S координатах;
Оценим погрешность:
Заключение
В данной работе был произведен расчет термодинамических параметров газотурбинного двигателя (состав рабочего тела в характерных точках, калорические и энергетические характеристики) по заданным высоте, продолжительности и скорости полета, тяге двигателя и типу топлива.
Был построен рабочий цикл ГТД в p-v и T-S координатах.
Для заданного интервала температур термический КПД цикла двигателя меньше термического КПД цикла Карно (термические КПД циклов равны соответственно )
Список использованных источников
1. Мухачев Г. А., Щукин В. Е. Термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1991 г. – 400 с.
2. Кирилин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническая термодинамика. М: Энергоатомиздат, 1983 г. – 416 с.
3. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче/Под редакцией Б. Н. Юдаева. М.: Высшая школа, 1968 г. – 372 с.
4. Требования к оформлению учебных текстовых документов: Метод. указания/ Сост. В.Н. Белозерцев, В.В. Бирюк, А.П. Толстоногов/ Куйбышев. авиац. ин-т. Куйбышев, 1988. – 29 с.
5. Белозерцев В.Н., Бирюк В.В., Толстоногов А.П. Методические указания по оформлению пояснительной записки к курсовой работе (проекту)/ Куйбышев. авиац. ин-т. Куйбышев, 1987. – 16 с.
6. Меркулов А.П. Техническая термодинамика: Конспект лекций/ Куйбышев. авиац. ин-т. Куйбышев, 1990. – 235 с.
7. Толстоногов А.П. Техническая термодинамика: Конспект лекций/ Куйбышев. авиац. ин-т. Куйбышев, 1990. – 100 с.
Приложение А
Диаграммы идеальных циклов ГТД
Рисунок А.1 Рабочая диаграмма цикла ГТД в p-v координатах
Рисунок А.2 Тепловая диаграмма цикла ГТД в T-S координатах
Дата: 2016-10-02, просмотров: 173.