Referat.me
/ / Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Название: Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

Вид работы: курсовая работа

Рубрика: Физика

Размер файла: 522.22 Kb

Скачать файл: referat.me-340395.docx

Краткое описание работы: Определение параметров рабочего тела методом последовательных приближений. Значения теплоемкостей, показатели адиабаты и газовой постоянной. Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Термический коэффициент полезного действия.

Расчет и анализ идеального цикла газотурбинных двигателей

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: ,

- Высота полета:

- Скорость полета:

- Состав топлива:

- Температура перед турбиной:

- Дополнительное задание:

Рассчитать энергетические характеристики цикла с политропным сжатием в диффузоре. Изобразить цикл на тепловой диаграмме. Объяснить причину изменения термического КПД цикла.

Высота

Температура

Бар. давление

Плотность

Скорость звука

1. 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 aнужно 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 kи теплоемкостью ср , близкими к соответствующим значениям для воздуха.

Зададимся:

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

,

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

,

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

Определим степень повышения давления

,

где – скорость полета,


Определим коэффициент избытка воздуха

Определим массовый состав продуктов сгорания

Рассчитаем значения теплоемкостей, показателя адиабаты и газовой постоянной при температурах и и находим среднюю

При температуре

для CО2

для H2 O

для N2

для О2

При температуре

для CО2

для H2 O

для N2

для О2

Определяем удельные газовые постоянные для компонентов рабочего тела

Определяем удельную газовую постоянную рабочего тела

Оценим погрешность определения показателя адиабаты

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


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

Параметры в точке

2

Параметры точки 3


Параметры точки 5

Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах

Процесс 0-2

Процесс 2-3

Процесс 3-5


Процесс 5-0

Найдем начальное значение энтропии

(при нормальных условиях

3. Определение цикловой работы и термического коэффициента полезного действия

Определим количество подведенной теплоты

Определим цикловую работу


Определим термический КПД

4. Изображение цикла на рабочей и тепловой диаграмме


5. Дополнительное задание

Рассчитать энергетические характеристики цикла с политропным 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.

Найдем теплоемкость в политропном процессе

Определим подведенную и отведенную теплоту в цикле и КПД


Для того чтобы построить диаграмму найдем

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

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

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

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

Похожие работы

  • Определение параметров природного газа в магистральном трубопроводе

    Курсовая работа По дисциплине "Техническая термодинамика" Тема: "Определение параметров природного газа в магистральном трубопроводе"

  • Газовый цикл тепловых двигателей и установок

    Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

  • Расчет и анализ идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты

    Молярная масса и массовые теплоемкости газовой смеси. Процесс адиабатного состояния. Параметры рабочего тела в точках цикла. Влияние степени сжатия, повышения давления и изобарного расширения на термический КПД цикла. Процесс отвода теплоты по изохоре.

  • Техническая термодинамика

    Определение конечного давления и объема смеси, величины работы и теплоты, участвующих в процессах термодинамики. Анализ КПД цикла Карно. Схема паросиловой установки, описание ее работы. Расчет массового расхода аммиака и мощности привода компрессора.

  • Термодинамический расчет газового цикла

    Расчет термодинамического газового цикла. Определение массовых изобарной и изохорной теплоёмкостей. Процессы газового цикла. Изохорный процесс. Уравнение изохоры - v = const. Политропный процесс. Анализ эффективности цикла. Определение работы цикла.

  • Термодинамика теплофизических свойств воды и водяного пара

    Условие и содержание задания Идеальный газ (μ – 18,0 г/моль, к = 1,33) при V изохорно нагревается до T , а затем изотермически до Р . После изобарного и изоэнтропного сжатия рабочее тело возвращается в начальное состояние.

  • Тепловой режим земной коры и источники геотермального тепла

    Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет»»

  • Термодинамический анализ цикла газовой машины

    Газовый цикл и его четыре процесса, определяемые по показателю политропы. Параметры для основных точек цикла, расчет промежуточных точек. Расчет постоянной теплоемкости газа. Процесс политропный, изохорный, адиабатный, изохорный. Молярная масса газа.

  • Основные операции паросилового цикла Ренкина

    Установки паросилового термодинамического цикла. Технологическая схема паросиловой установки для производства электроэнергии. Процессы испарения жидкости при высоком давлении, расширения пара и его конденсации, увеличения давления до начального значения.

  • Процессы в теплотехнике

    Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота Расчётно-графическая работа №1 Дисциплина: Теплотехника Калининград 2008 Дано P1=0,3; T1=313; T3=523; P4=0,6; T1-2=const; S2-3=const; V3-4=const; S4-1=const, что соответствует давлению и температуре в начальной точке изотермического процесса, соответственно P1=0,3 МПа и Т1=313 К; температуре в конечной точке адиабатного процесса T3=523К; давлению в конце изохорного процесса, а также заданы процессы цикла: изотермический, адиабатный, изохорный.