рефератырефератырефератырефератырефератырефератырефератырефераты

рефераты, скачать реферат, современные рефераты, реферат на тему, рефераты бесплатно, банк рефератов, реферат культура, виды рефератов, бесплатные рефераты, экономический реферат

"САМЫЙ БОЛЬШОЙ БАНК РЕФЕРАТОВ"

Портал Рефератов

рефераты
рефераты
рефераты

Расчет газотурбинного двигателя при постоянном давлении

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пермский государственный технический университет

Аэрокосмический факультет

Кафедра "Ракетно-космическая техника и энергетические установки"

Курсовая работа

РАСЧЕТ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ

Выполнил: студент гр. ЭМСз-09

Дворников С. Ю.

Проверил: ст. преподаватель каф. РКТ и ЭУ

Петрова Е. Н.

Пермь, 2010

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Расчет газотурбинного двигателя

Заключение

Список литературы

Приложение 1.

ВВЕДЕНИЕ

Газотурбинный двигатель (ГТД) -- один из видов теплового двигателя, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

Превращение теплоты в работу осуществляется в нескольких агрегатах ГТД (рис.1)

Рис. 1. Схема газотурбинного двигателя:

ТН - топливный насос; КС - камера сгорания; К - компрессор; Т - турбина; ЭГ - электрогенератор.

Сначала воздушный компрессор сжимает атмосферный воздух, повышая его давление, и непрерывно подает его в камеру сгорания. Туда же топливным насосом непрерывно подается необходимое количество жидкого или газообразного топлива. Затем образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее через сопловой аппарат с повышенной температурой и почти тем же давлением, что и на выходе из компрессора. Следовательно, горение топлива происходит при постоянном давлении.

В газовой турбине продукты сгорания адиабатно расширяются, в результате чего их температура снижается, а давление уменьшается до атмосферного.

Рис. 2. Цикл газотурбинного двигателя.

Заменив сгорание топлива изобарным подводом теплоты (линия 2-3 на рис. 2), а охлаждение выброшенных в атмосферу продуктов сгорания - изобарным отводом теплоты (линия 1-4), получается цикл ГТД:

1-2 - сжатие рабочего тела от атмосферного давления до давления в двигателе;

2-3 - горение в камере;

3-4 - процесс адиабатного расширения рабочего тела;

4-1 - отработанные газы выбрасываются в атмосферу.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Р1 = 0,075 МПа - давление перед компрессором.

Т1 = 4C - температура воздуха перед компрессором.

= 4 - степень повышения давления в компрессоре .

с = 2,3 - степень предварительного расширения.

CP = 1 кДж/(кг·К) - теплоемкость при постоянном давлении.

R = 287 Дж/(кг·К) - удельная газовая постоянная.

k = 1,4 - коэффициент адиабаты .

Схема расчета:

1. основных показателей во всех основных точках цикла;

2. количества теплоты участков цикла;

3. изменение параметров изменение внутренней энергии; изменение удельной теплоемкости; изменение удельной энтропии;

4. работа каждого процесса цикла;

5. термический КПД цикла через характеристики цикла.

РАСЧЕТ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

1. Основные показатели во всех основных точках цикла:

Точка 1:

P1=0.075МПа

T1=4+273=277К

V1=R1·T1/P1=1.059м/куб

Точка 2:

Точка 3:

Точка 4:

P=const=P4=P1=0.075МПа

P,МПа

V,м3

T, К

u,

i,

S,

1

0,075

1,059

277

195,7

273

74,3

2

0,3

0,410

428,74

305,69

428,69

74,3

3

0,3

0,943

986,102

703,1

986

907,2

4

0,075

2,539

663,6

473,1

663,5

907,2

2. Количество теплоты участков

1-2:

2-3:

3-4:

4-1:

3. Изменение параметров , , для процессов.

Процесс 1-2:

Процесс 2-3:

Процесс 3-4:

Процесс 4-1:

4. Работа каждого процесса

1-2:

2-3:

3-4:

4-1:

l, Дж

q, кДж

Дu,

Дi,

ДS,

1-2

-108900

0

109,99

155,69

0

2-3

159962,89

557,3

397,41

557,31

832,9

3-4

231400

0

-230

-322,5

0

4-1

-110954,2

-390,5

-277,4

-390,5

-832,9

5. Термический КПД цикла через характеристики цикла.

Полученное значение КПД сравнить со значением, определенным по формуле:

Рис. 3. Расчетный цикл газотурбинного двигателя

Рис. 4. TS-диаграмма работы газотурбинного двигателя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе был произведен расчет газотурбинного двигателя с подводом при постоянном давлении. Были рассчитаны технические показатели в основных точках цикла, количество теплоты, изменение параметров, а также термический КПД через характеристики цикла.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арсеньев Г.В. Энергетические установки// М.: Высшая школа. 1991. С. 336.

2. Бендерский Б.Я. Техническая термодинамика и теплопередача// Курс лекций с краткими биографиями ученых: Учебное пособие. 2007. С. 264.

3. Нихамкин М.А., Зальцман М.М. Конструкция основных узлов двигателя ПС-90А: Учеб. пособие. - Пермь: Изд-во ПГТУ, 2002.- 120 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

К курсовой работе необходимо приложить схему двигателя ПС-90А и систему охлаждения основных узлов двигателя.

Исходные данные

Р1, МПа

Т1, оС

(приложение 1)

(приложение 2)

1

0,08

12

6

схема двигателя ПС-90А

охлаждение КС

2

0,1

15

5,5

охлаждение турбины

3

0,07

0

6,2

охлаждение КС

4

0,075

-25

4

охлаждение турбины

5

0,09

- 4

4,5

охлаждение КС

6

0,095

- 45

5

охлаждение турбины

7

0,08

45

5,2

охлаждение КС

8

0,1

25

4,3

охлаждение турбины

9

0,07

5

4,7

охлаждение КС

10

0,075

20

6,3

охлаждение турбины

11

0,09

-20

6

охлаждение КС

12

0,095

35

5,5

охлаждение турбины

13

0,08

-35

6,2

охлаждение КС

14

0,1

-10

4

охлаждение турбины

15

0,07

- 30

4,5

охлаждение КС

16

0,075

30

5

охлаждение турбины

17

0,09

40

5,2

охлаждение КС

18

0,095

-40

4,3

охлаждение турбины

19

0,075

-15

4,7

охлаждение КС

20

0,09

0

6,3

охлаждение турбины

рефераты
РЕФЕРАТЫ © 2010