Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Размещено на /

Министерство образования и науки Российской Федерации

Пермский государственный технический университет

Аэрокосмический факультет

Кафедра авиационных двигателей


Курсовая работа


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Выполнил: Борисов Е.А.

Группа Ад-08-2

Проверил: Ошевалов М.А.


2010

г. Пермь


Задание на курсовую работу


Исходные данные:

Цикл: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей, Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Высота полета: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Скорость полета: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Состав топлива: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Температура перед турбиной: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Дополнительное задание:

Рассчитать энергетические характеристики цикла с политропным Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей сжатием в диффузоре. Изобразить цикл на тепловой диаграмме. Объяснить причину изменения термического КПД цикла.


Высота

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Температура

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Бар. давление

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Плотность

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Скорость звука

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определение параметров рабочего тела

теплоемкость газовый адиабата энтропия

Расчеты по определению параметров рабочего тела проводят методом последовательных приближений, так как для расчета коэффициента избытка воздуха a нужно знать значение pс, а также значение показателя адиабаты k, зависящее от состава продуктов сгорания, т.е. опять же от значения a.

В первом приближении задаемся показателем адиабаты k и теплоемкостью ср, близкими к соответствующим значениям для воздуха.

Зададимся: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Определим теоретически необходимое количество воздуха L0, низшую теплоту сгорания топлива Hu


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей,


где C, H, O – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода в массовых долях


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей,


где C, H, O – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода, %

Определим степень повышения давления


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей,


где Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей – скорость полета, Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определим коэффициент избытка воздуха Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определим массовый состав продуктов сгорания


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Рассчитаем значения теплоемкостей, показателя адиабаты и газовой постоянной при температурах Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей и Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей и находим среднюю

При температуре Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


для CО2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

для H2O Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателейдля N2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

для О2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


При температуре Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


для CО2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателейдля H2O Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

для N2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателейдля О2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определяем удельные газовые постоянные для компонентов рабочего тела


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определяем удельную газовую постоянную рабочего тела


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Оценим погрешность определения показателя адиабаты Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Найденное значение показателя адиабаты отличается от заданного менее чем на 2%.


Определение параметров состояния в характерных точках цикла. Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии


Параметры состояния рабочего тела в начальной точке цикла выбираются в зависимости от высоты полета h.

Давление после компрессора определяем по заданному или рассчитанному ранее значению степени повышения давления pс.

Удельный объем газа по найденным значениям давлений и температур находим из уравнения состояния.

Параметры в точке 0


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Параметры в точке


2 Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Параметры точки 3


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Параметры точки 5


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах

Процесс 0-2


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Процесс 2-3


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Процесс 3-5


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Процесс 5-0


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Найдем начальное значение энтропии

(при нормальных условиях


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определение цикловой работы и термического коэффициента полезного действия


Определим количество подведенной теплоты


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определим цикловую работу


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определим термический КПД


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Изображение цикла на рабочей и тепловой диаграмме


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Дополнительное задание


Рассчитать энергетические характеристики цикла с политропным Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей сжатием в диффузоре. Изобразить цикл на тепловой диаграмме. Объяснить причину изменения термического КПД цикла.

Для определения изменения КПД цикла необходимо пересчитать значения температур во всех точках цикла с учетом политропного сжатия в диффузоре. При этом принимаем рассчитанные ранее значения степени сжатия в диффузоре и компрессоре.


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Найдем теплоемкость в политропном процессе


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Определим подведенную и отведенную теплоту в цикле и КПД


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Для того чтобы построить Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей диаграмму найдем Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей


Термический КПД цикла уменьшился, т.к. сузился диапазон средних температур подвода и отвода теплоты. Средняя температура подвода теплоты возросла, а средняя температура отвода упала.


Заключение


Был проведен расчет и анализ идеального цикла газотурбинного двигателя, результаты приведены в таблицах, построены тепловые диаграммы P-v и T-s и проведен расчет энергетических характеристик цикла с политропным сжатием в диффузоре.


Параметры рабочего тела в точках цикла


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

0 26500 223,2 2,399
2 1695930 671,1 0,11
3 1695930 1280 0,21
5 26500 425,7 4,575

Энергетические характеристики процессов цикла


Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

0-2 351567,468 479139,6 0
2-3 477916,27 651336,188 690,69
3-5 -670537,449 -913853,18 0
5-0 -158946,29 -216622,6 -690,69

Список использованной литературы


Мухачев Г.Н. термодинамика и теплопередача / Г.Н. Мухачев, В.К. Щукин. – М.: Высш. Шк., 1991. – 480 с.

Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: