Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2013 в 16:21, курсовая работа
Качество авиационного двигателя определяется: совершенством конструкции, качеством материалов; технологическими процессами изготовления деталей, технологическими процессами узловой сборки и испытаний узлов и агрегатов, качеством получаемых от поставщиков комплектующих, технологическим процессом сборки двигателя, испытаниями двигателя, метрологическим обеспечением производства в целом, транспортно-складскими операциями, условиями эксплуатации и множеством других факторов.
Целью курсовой работы является расчёт параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик ГТД. Расчёты ведутся для идеального цикла ГТД с изобарным подводом тепла.
Точка 2. Процесс 1-2 - адиабатное сжатие в компрессоре:
Точка 3. Процесс 2-3 - изобарный подвод тепла в камере сгорания
Точка 4. Процесс 3-4 - адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине:
4.1 Изменение калорических величин в процессах цикла
Найдём изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии во всех процессах (энтропия адиабатных процессов 0-1, 1-2, 3-4, 4-5 равна 0) по соотношениям:
4.2 Расчет теплоты процессов и тепла за цикл
Результаты введены в Таблицу 4
Значения |
Точки |
Для цикла | |||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 | ||
Pi, |
0,54048 |
1,49557 |
14,8449 |
14,8449 |
7,2265 |
0,54048 |
- |
vi, м3/кг |
1,353 |
0,6634 |
0,1267 |
0,3275 |
0,5477 |
3,4977 | |
Ti, K |
255,7 |
342 |
658 |
1700 |
1384 |
661 | |
Значения |
Процесс |
Для цикла | |||||
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-0 | ||
Δui, Дж/кг |
62136 |
227520 |
766912 |
-232576 |
-532128 |
-291816 |
48 |
Δhi, Дж/кг |
86817 |
317896 |
1064924 |
-322952 |
-738906 |
-407731,8 |
48 |
Δsi, Дж/(кгК) |
0 |
0 |
970 |
0 |
0 |
-955,44 |
14,56 |
qi, Дж/кг |
0 |
0 |
1064924 |
0 |
0 |
407731,8 |
657144,2 |
li, Дж/кг |
-86817 |
-317896 |
0 |
322952 |
738906 |
0 |
657144,2 |
Определение значений параметров p и v в промежуточных точках процессов 1-2 и 3-4, 4-5 позволяет построить достаточно точные графики. Поскольку процессы 1-2 и 3-4-5 адиабатные, то для любой пары точек на них справедливы соотношения:
Отсюда, задаваясь значениями параметров и используя известные величины , найдем параметры промежуточных точек:
Расчетные значения промежуточных точек процессов, как и характерных откладываем на графике p-v и через них проводим плавную кривую процесса (см. рисунок 3).
Для построения цикла в T-S координатах разобьем интервалы изменения температур от T2 до T3 и от Т5 до Т0 на три примерно равные части:
Сведём полученные расчётные значения в Таблицу 5
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. рисунок 4).
Параметр |
Точка | ||||||
a |
b |
c |
d |
е |
f | ||
7,7*105 |
20*105 |
20,6*105 |
4,4*105 |
3*105 |
1,7*105 | ||
|
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,3 |
1 |
2,2 | |
Параметр |
Точка | ||||||
a¢ |
b¢ |
c¢ |
d¢ |
- |
- | ||
Ti, K |
850 |
1200 |
350 |
450 |
- |
- | |
Процесс | |||||||
2- a¢ |
2-b¢ |
0-c¢ |
0-d¢ |
- | |||
262 |
614 |
321 |
578 |
- |
, где Sц — площадь цикла в p-v координатах;
;
Оценим погрешность:
, где Sц — площадь цикла в T-S координатах;
;
Оценим погрешность:
|
a |
C0, м/с |
C5, м/с | ||||||
9,9 |
657144,2 |
2,5 |
416 |
1206 | |||||
Мдв, кг |
Gвозд, кг/с |
Rуд, м/с | |||||||
109 |
1600,5 |
61,7 |
85 |
5,7 |
790 |
Сведём полученные расчётные значения в Таблицу 6
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 )