Главная | Обратная связь

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

Кафедра теплотехники

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Термодинамика и теплопередача»

тема: «РАСЧЁТ И АНАЛИЗ ИДЕАЛЬНОГО ЦИКЛА ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ»

 

 

Выполнил: студент 1 курса АКФ гр. АД-13бзу

Пыряев Данила Анатольевич

 

Проверил: доцент

Ошивалов Михаил Анатольевич

 

Пермь, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение ………………………………………………………………………...4

1. Определение параметров рабочего тела …………………………………....5

2. Определение параметров состояния в характерных точках цикла.

Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии ……8

3. Определение цикловой работы и термического коэффициента полезного действия ..........................................................................................................10

4. Изображение цикла на рабочей и тепловой диаграммах .................……..11

Заключение……………………………………………………………………..12

Список литературы…………………………………………………………….13

ВВЕДЕНИЕ

 

Курсовой работой по расчёту и анализу идеального цикла газотурбинных двигателей предусматривается выполнение следующих работ:

- проведение предварительных расчётов по определению параметров тела и цикла;

- определение параметров состояния P, ν и Т в характерных точках цикла, изменение в процессах внутренней энергии ∆u, энтальпии ∆i, энтропии ∆s;

- определение цикловой работы ℓ_ц и термического коэффициента полезного действия (КПД) цикла η_t;

- изображение цикла в координатах P – ν и Т – s.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА

 

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

Задаемся показателем адиабаты k и теплоемкостью с_p , близкими к соответствующим значениям для воздуха.

Зададимся: k = 1,36, с_p = 1000

1. Теоретически количество воздуха, необходимое для полного сгорания 1 кг топлива определим из условия полного сгорания углерода и водорода по формуле:

,

где С, Н, О – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода в массовых долях.

2. Определим низшую теплоту сгорания топлива (по формуле Менделеева):

,

где С, Н, О – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода, в процентах (%).

3. Определим степень повышения давления:

где М – скорость полета; М = 0

4. Тогда, общая степень повышения давления:

5. Определяем коэффициент избытка воздуха:

 

6. Найдем массовые доли продуктов сгорания:

- кислорода - ;

- азота - ;

- углекислого газа - ;

- водяных паров - ;

7. Рассчитаем значения теплоемкостей, показателя адиабаты и газовой постоянной при температурах t₀ и t₃ и находим среднюю.

При температуре t₀ = 15 ºС:

для кислорода

для азота

для углекислого газа

для воды

 

При температуре t₃ = 1077 ºС:

для кислорода

для азота

для углекислого газа

для воды

8. Найдем молекулярные массы компонентов газовой смеси (по таблице Менделеева):

9. Газовые постоянные компонентов смеси найдем по формуле:

для кислорода

для азота

для углекислого газа

для воды

10. Определяем удельную газовую постоянную рабочего тела:

11. Оценим погрешность определения показателя адиабаты k:

Найденное значение показателя адиабаты отличается от заданного менее чем на 2%, поэтому найденные параметры рабочего тела считаем истинными:

 

Усл.обозначение	Наименование	Значение
R	Удельная газовая постоянная
Ср	Удельная массовая изобарная теплоёмкость
Сv	Удельная массовая изохорная теплоёмкость
k	Показатель адиабаты	1,365