- •Задание
- •Реферат
- •Содержание
- •1.Введение…………………………………………………………………………......6
- •2.Расчет состава рабочего тела цикла…………………………………………….8
- •3.Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических
- •Условные обозначения и индексы
- •1.Введение
- •2 Расчет состава рабочего тела
- •2.1 Предварительный расчёт состава воздуха
- •При постоянном объеме:
- •Для газовой смеси:
- •Рассчитаем изобарную теплоемкость:
- •3 Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик двигателя
- •3.1 Расчет основных параметров в характерных точках цикла
- •3.2 Определение калорических величин цикла гтд
- •3.3 Определение параметров состояния в промежуточных точках
- •3.5 Расчет энергетических характеристик гтд
Для газовой смеси:
i ();
µN2=
µO2=
µCO2=
µH2O=
Gвоздуха=1 кг; µвоздуха=28,7597;
М0,1кг возд == ∑Мi=0,0348 кмоль;
Мi=ri ∙∑ Мi ;
MN2=0,7531 ∙0,0348=0,027 кмоль;
MO2=0,2251∙ 0,0348=0,0071 кмоль;
МCO2=0,0115∙0,0348=0,0001 кмоль;
МH2O=0,01035∙0,0348=0,0004 кмоль;
Gi = µi ∙ Mi gi =
GN2=0,027∙27,9943=0,7572 кг gN2=0,7572
GO2=0,0071∙31,9781=0,2295 кг gO2= 0,2295
GCO2=0,0001∙43,991=0,0053 кг gCO2=0,0053
GH2O=0,0004∙18,0354=0,0078 кг gH2O= 0,0078
Рассчитаем изобарную теплоемкость:
изохорную теплоемкость:
Тогда показатель адиабаты:
2. 2 Расчет значения оптимальной степени сжатия в компрессоре
Для заданного числа М полета оптимальное значение можно получить аналитически из условия, что при его значении полезная работа цикла ГТД наибольшая. Решение сводится к отысканию максимума функции .
Этот максимум в идеальном цикле достигается при значении:
2.3 Определение коэффициента избытка воздуха для заданного вида топлива
Основано на обеспечении заданной температуры перед турбиной.
Для расчета примем соотношение для данного вида топлива:
,где n=6,8, m=13,3
;
;
Коэффициент избытка воздуха определяется по формуле:
Промежуточные расчеты :
;
;
Коэффициент избытка воздуха:
2.4 Расчет основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД
Массы продуктов сгорания:
Массовые доли компонентов:
;
;
Количество топлива, сгорающего в 1кг воздуха:
;
Масса рабочей смеси:
Теплоемкости рабочей смеси:
Газовая постоянная:
Результаты расчета сведем в Таблицы 5 и 6:
Таблица 5 - Параметры воздуха и смеси:
Характеристика |
Компонент | ||||
N2 |
O2 |
CO2 |
H2O | ||
|
Воздух |
1024 |
868 |
650 |
1825 |
|
Воздух |
727 |
609 |
461 |
1363 |
27,9943 |
31,9781 |
43,991 |
18,0354 | ||
297 |
260 |
189 |
462 | ||
mi,кг |
Воздух |
0.757 |
0.229 |
0.005 |
0.007 |
Пр. сгор. |
0.757 |
0.151 |
0.301 |
0.036 | |
Mi, моль |
Воздух |
0,027 |
0,0078 |
0,0004 |
0.0004 |
Пр. сгор. |
0,026 |
0,0056 |
0,0019 |
0,0018 | |
gi |
Воздух |
0.757 |
0.229 |
0.005 |
0.008 |
Пр. сгор. |
0.607 |
0.122 |
0.242 |
0.029 | |
ri |
воздух |
0,777 |
0,206 |
0,003 |
0,012 |
Пр.сгор. |
0,738 |
0,1577 |
0,0535 |
0,0507 |
Таблица 6 - Характеристики рабочего тела в цикле ГТД
Смесь |
G, кг | ||||
Воздух |
992,4 |
703,3 |
289,1 |
1,41 |
1 |
Продукты сгорания |
938,1 |
666,9 |
271,15 |
1,41 |
1,0228 |