Расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик двигателя

Расчет основных параметров в характерных точках цикла

Точка 1. Процесс 0-1 – адиабатное сжатие воздуха в диффузоре:

 

;

 

;

Точка 2. Процесс 1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре:

 

Точка 3. Процесс 2-3 – изобарный подвод тепла в камере сгорания, - задано; - степень повышения температуры:

 

Точка 4. Процесс 3-4 – адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине:

 

K

 

Точка 5. Процесс 4-5 – адиабатное расширение в реактивном сопле двигателя до давления окружающей среды :

 

 

;

 

 

Определение калорических величин цикла ГТД

 

Определение калорических величин в процессах цикла

Внутренняя энергия в процессе:

 

;

Изменение энтальпии в процессе:

;

 

 

Изменение энтропии в процессе:

;

;

;

;

;

 

Расчёт теплоты процессов и тепла за цикл:

Теплота цикла

 

Расчет работы процессов и работы за цикл:

- работа сжатия газа в диффузоре;

- работа сжатия газа в компрессоре;

–работа подвода тепла к рабочему телу;

- работа расширения газа на турбине;

- работа реактивного сопла ГТД;

Работа цикла

Результаты расчета сводятся в таблицу 7:

 

 

Таблица 7 - Основные параметры состояния рабочего тела в узловых точках цикла, изменение калорических параметров в процессах и за весь цикл идеального ГТД

Значения	Точки	Для цикла
		73195,4					-
	1,23	1,09	0,13	0,31	0,602	2,88	-
	262,7		643,7		1232,3		-
Значения	Процесс	Для цикла
1-2 1-2	2-3	3-4	4-5	5-1
			-25858	-40749	-26509	-
			-364869	-574977	-374053	-
		903,6			-903,6	-
					-374053	574977,4
	-260167,4	276446,8			-108959,5	576474,2

 

Определение параметров состояния в промежуточных точках

 

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 з начениями параметров

и используя известные величины , найдем параметры промежуточных точек:

 

 

Расчетные значения промежуточных точек процессов, как и характерных, откладываем на графике p-v и через них проводим плавную кривую процесса (см. рисунок 3). Значения точек сводим в таблицу 8.

 

 

=1600-643.7=956.3 K

 

 

=653-276=377 K

 

 

Вычислим параметры промежуточных точек для построения графика цикла ГТД в T-S координатах:

 

Точка а’:

 

 

Точка b’:

 

 

Точка c’:

 

 

Точка d’:

 

Полученные изменения энтропии откладываем в принятом масштабе на T-S диаграмме и по выбранным значениям Т находим координаты промежуточных точек процесса, через которые проводим плавную кривую (см. рисунок 4). Значения точек сводим в таблицу 8.

 

Таблица 8 – Значения параметров в промежуточных точках

Параметр	Точка
a	b	c	d
	119482.2	254815.3	216740	100107
	0.77	0.45	1.172	2.027
Параметр	Точка
a¢	b¢	c¢	d¢
Ti, K	962.5	1281.3	527.3	401.7
	Процесс
	2- a¢	2-b¢	5-c¢	5-d¢
	399.2	623.2	-612.2	-482.2