Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе
«Расчет идеального цикла ГТД»
Самара 2010
Задание Рассчитать идеальный цикл ГТД тягой R при полёте с числом М за время τ (час) по заданной высоте Н при температуре Т3 газа перед турбиной. Исходные данные приведены в табл. 1, 2, 3, 4, 5. Масса воздуха G = 1 кг. Топливо – керосин Т-2 с начальной температурой TT = 300 K.
Таблица 1 – Исходные данные
Высота полёта H, м Число М Время t, ч
Температура Т3, К
Тяга R, Н 10000 1,3 4 1350 4550
Таблица 2 – Данные МСА
Н, м
Т0, К
p0, Н/м2
кг/м3
µ×105, Н×с/м3
10000 223,3 26500 0,414 1,45
Таблица 3 – Состав топлива
Марка керосина Химическая формула Содержание серы и влаги, % Плотность при 20ºС
Низшая удельная теплота сгорания топлива Нu, кДж/кг
Т-2
С1,1H2,15
0,005 0,755 43130
Таблица 4 – Объёмный состав воздушной смеси
Компонент
N2
O2
CO2
H2O
0,7729 0,2015 0,0083 0,0173
Таблица 5 – Молярная масса компонентов воздушной смеси
Компонент кг/кмоль
N2
28
O2
32
CO2
44
H2O
18
Реферат
Определены следующие параметры, характеризующие воздух в точке 0 цикла ГТД: молекулярные массы, количество вещества, мольные и массовые доли, удельные газовые постоянные, изобарные и изохорные теплоёмкости компонентов воздуха, поступающего в диффузор, показатель адиабаты.
Рассчитано оптимальное значение степени сжатия воздуха в компрессоре, обеспечивающее максимально полезную работу цикла для заданного значения температуры Т3.
Вычислен коэффициент избытка воздуха a в камере сгорания.
Найдены значения масс, количества вещества, мольных и массовых долей компонентов рабочего тела, как смеси продуктов сгорания и избыточного воздуха. Рассчитано количество топлива, сгорающего в 1 кг воздуха. Определена масса рабочей смеси, удельная изобарная и изохорная теплоёмкости, газовая постоянная и показатель адиабаты, характеризующие смесь при температуре Т3. Результаты расчётов сведены в таблицы.
Рассчитаны параметры состояния в характерных и нескольких промежуточных точках идеализированного цикла ГТД, определены изменения внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоты, удельные работы процессов и за цикл. Изображён идеальный цикл в p-v и T-S-координатах. Определены погрешности рассчитанных и . Рассчитаны энергетические характеристики ГТД.
Введение Авиационный газотурбинный двигатель является сложной технической системой с высокими удельными параметрами. Конструкция доводилась до совершенства на основе большого объёма экспериментальных исследований, накопленной статистики. Технические достижения в области конструкции, материалов, технологии, различных методов повышения нагрузочной способности, усталостной прочности нашли в современном двигателе самое непосредственное воплощение. В мировой практике разработаны и освоены в производстве двигатели новых поколений, где в конструкцию привнесены качественные изменения, приведшие к существенному повышению удельных эксплуатационных параметров. ............
