|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Краткое описание принципа работы ГТДСтр 1 из 2Следующая ⇒
Задание Рассчитать идеальный цикл ГТД тягой R при полете с числом М за время τ (час) по заданной высоте Н при температуре Т3 газа перед турбиной. Исходные данные приведены в табл. 1. Масса воздуха G = 1 кг. Топливо – керосин ТС-6.
Таблица 1 - Исходные данные
Реферат Курсовая работа: 27 страниц, 4 рисунка, 6 таблиц, 7 источников.
АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС, УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ, ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС, ЭНТАЛЬПИЯ, ЭНТРОПИЯ, ТЕПЛОЕМКОСТЬ, ЦИКЛ ГТД, ТЕПЛОТА, ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ.
Определены массовые доли, молекулярные массы, мольные доли, изохорные теплоемкости компонентов воздуха, поступающего в диффузор, газовая постоянная, показатель адиабаты, характеризующие воздух в точке 0 цикла ГТД. Рассчитано оптимальное значение степени сжатия воздуха в компрессоре, обеспечивающее максимально полезную работу цикла для заданного значения температуры Т3. Вычислен потребный коэффициент избытка воздуха a в камере сгорания. Найдены значения массовых и мольных долей компонентов рабочего тела, как смеси продуктов сгорания и избыточного воздуха; молекулярная масса смеси, плотность, теплоемкость, газовая постоянная и показатель адиабаты, характеризующие смесь при температуре Т3. Результаты расчетов 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. Изображен идеальный цикл в p-v и T-S координатах. Рассчитаны энергетические характеристики ГТД. Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 6 1 Краткое описание принципа работы ГТД.. 7 2 Расчёт состава рабочего тела цикла. 8 2.1 Расчёт состава рабочего тела. 8 2.2 Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре ГТД 10 2.3 Определение коэффициента избытка воздуха. 10 2.4 Расчёт состава продуктов сгорания и рабочей смеси. 11 3 Расчёт основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД 14 4 Расчет калорических величин цикла ГТД.. 16 4.1 Изменение калорических величин в процессах цикла. 16 4.2 Расчет теплоты процессов и тепла за цикл. 17 4.3 Расчет работы процессов и полной работы за цикл. 17 5Расчёт параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения. 19 5.1 Расчёт параметров промежуточных точек при построении цикла ГТД в. 19 P – V координатах. 19 5.2 Расчёт процессов, изображаемых в T-S-координатах. 21 6 Построение идеального цикла в p-v и T-S координатах. 22 7 Расчёт энергетических характеристик ГТД.. 24 8 Определение работы цикла графическим путем с использованием системы КОМПАС 3D 25 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 27 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………...28
C0 — скорость набегающего потока, м/с C5 — скорость истечения газа, м/с Cp — изобарная теплоемкость, Дж/кг× К Cv — изохорная теплоемкость, Дж/кг× К G — масса, кг H — высота, м k — показатель адиабаты M — молярная масса, моль p — давление, Па q — теплота, Дж/кг R - удельная газовая постоянная, R — универсальная газовая постоянная, Дж/кг× К Rуд — удельная тяга двигателя, м/с L – удельная работа; S — энтропия, Дж/кг T — температура, К U — внутренняя энергия, Дж/кг v — удельный объем, м3/кг a — коэффициент избытка воздуха D — изменение параметра ht — термический к. п. д., % r0 — плотность воздуха, кг/м3 t — время, ч ¢ — параметр (характеристика) относится к воздуху ¢ ¢ — параметр (характеристика) относится к продуктам сгорания opt – оптимальный; i – номер компонента, процесса; ц – цикл; к – компрессор; О – точка О процесса; ВВЕДЕНИЕ Авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) является сложной технической системой с высокими удельными параметрами. Конструкция доводилась до совершенства на основе большого объема 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. Продолжающие находиться в эксплуатации и выпускаться, проверенные временем и доведенные на основе анализа результатов практического использования до высокого уровня совершенства ряд моделей ГТД сформировали большой объем практической информации. Данная информация должна использоваться для дальнейшего совершенствования авиационных ГТД подобного класса, а также для разработки новых конструкций двигателей, в том числе последующих поколений. 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. P – V координатах 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
Расчетные значения промежуточных точек процессов, как и характерных откладываем на графике p-v и через них проводим плавную кривую процесса (см. рисунок 3). 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
Задание Рассчитать идеальный цикл ГТД тягой R при полете с числом М за время τ (час) по заданной высоте Н при температуре Т3 газа перед турбиной. Исходные данные приведены в табл. 1. Масса воздуха G = 1 кг. Топливо – керосин ТС-6.
Таблица 1 - Исходные данные
Реферат Курсовая работа: 27 страниц, 4 рисунка, 6 таблиц, 7 источников.
АДИАБАТНЫЙ ПРОЦЕСС, УНИВЕРСАЛЬНАЯ ГАЗОВАЯ ПОСТОЯННАЯ, ИЗОБАРНЫЙ ПРОЦЕСС, ЭНТАЛЬПИЯ, ЭНТРОПИЯ, ТЕПЛОЕМКОСТЬ, ЦИКЛ ГТД, ТЕПЛОТА, ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ.
Определены массовые доли, молекулярные массы, мольные доли, изохорные теплоемкости компонентов воздуха, поступающего в диффузор, газовая постоянная, показатель адиабаты, характеризующие воздух в точке 0 цикла ГТД. Рассчитано оптимальное значение степени сжатия воздуха в компрессоре, обеспечивающее максимально полезную работу цикла для заданного значения температуры Т3. Вычислен потребный коэффициент избытка воздуха a в камере сгорания. Найдены значения массовых и мольных долей компонентов рабочего тела, как смеси продуктов сгорания и избыточного воздуха; молекулярная масса смеси, плотность, теплоемкость, газовая постоянная и показатель адиабаты, характеризующие смесь при температуре Т3. Результаты расчетов 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. Изображен идеальный цикл в p-v и T-S координатах. Рассчитаны энергетические характеристики ГТД. Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 6 1 Краткое описание принципа работы ГТД.. 7 2 Расчёт состава рабочего тела цикла. 8 2.1 Расчёт состава рабочего тела. 8 2.2 Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре ГТД 10 2.3 Определение коэффициента избытка воздуха. 10 2.4 Расчёт состава продуктов сгорания и рабочей смеси. 11 3 Расчёт основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД 14 4 Расчет калорических величин цикла ГТД.. 16 4.1 Изменение калорических величин в процессах цикла. 16 4.2 Расчет теплоты процессов и тепла за цикл. 17 4.3 Расчет работы процессов и полной работы за цикл. 17 5Расчёт параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения. 19 5.1 Расчёт параметров промежуточных точек при построении цикла ГТД в. 19 P – V координатах. 19 5.2 Расчёт процессов, изображаемых в T-S-координатах. 21 6 Построение идеального цикла в p-v и T-S координатах. 22 7 Расчёт энергетических характеристик ГТД.. 24 8 Определение работы цикла графическим путем с использованием системы КОМПАС 3D 25 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 27 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………...28
C0 — скорость набегающего потока, м/с C5 — скорость истечения газа, м/с Cp — изобарная теплоемкость, Дж/кг× К Cv — изохорная теплоемкость, Дж/кг× К G — масса, кг H — высота, м k — показатель адиабаты M — молярная масса, моль p — давление, Па q — теплота, Дж/кг R - удельная газовая постоянная, R — универсальная газовая постоянная, Дж/кг× К Rуд — удельная тяга двигателя, м/с L – удельная работа; S — энтропия, Дж/кг T — температура, К U — внутренняя энергия, Дж/кг v — удельный объем, м3/кг a — коэффициент избытка воздуха D — изменение параметра ht — термический к. п. д., % r0 — плотность воздуха, кг/м3 t — время, ч ¢ — параметр (характеристика) относится к воздуху ¢ ¢ — параметр (характеристика) относится к продуктам сгорания opt – оптимальный; i – номер компонента, процесса; ц – цикл; к – компрессор; О – точка О процесса; ВВЕДЕНИЕ Авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) является сложной технической системой с высокими удельными параметрами. Конструкция доводилась до совершенства на основе большого объема 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. Продолжающие находиться в эксплуатации и выпускаться, проверенные временем и доведенные на основе анализа результатов практического использования до высокого уровня совершенства ряд моделей ГТД сформировали большой объем практической информации. Данная информация должна использоваться для дальнейшего совершенствования авиационных ГТД подобного класса, а также для разработки новых конструкций двигателей, в том числе последующих поколений. 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. Краткое описание принципа работы ГТД Газотурбинный двигатель — тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа. Сжатый атмосферный воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, туда же подаётся топливо, которое, сгорая, образует большое количество продуктов сгорания под высоким давлением. Далее газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя (топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. п.) и привода электрогенераторов, обеспечивающих энергией различные бортовые системы. Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги.
Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-24; Просмотров: 736; Нарушение авторского права страницы
, найдем параметры промежуточных точек: 
)