Расчет газотурбинного двигателя при постоянном давлении
Расчет основных показателей во всех основных точках цикла газотурбинного двигателя. Определение количества теплоты участков, изменение параметров для процессов и их работу. Расчет термического коэффициент полезного действия цикла через его характеристики.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.05.2009 |
| Размер файла | 110,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра Прикладной механики
Дисциплина: «Тепловые двигатели»
Курсовая работа
«Расчет газотурбинного двигателя при постоянном давлении»
Выполнил:студент группы ЭНС-04-2
Иванов А. К.
Проверил:
канд. техн. наук, доцент
Пимштейн Л. А.
Иркутск 2009
Содержание
Введение
Задание на расчёт
Исходные данные
Расчёт газотурбинного двигателя
Заключение
Литература
Введение
Газовые турбины лишены ряда недостатков, присущих поршневым двигателям внутреннего сгорания. Наличие кривошипно-шатунного механизма у поршневых двигателей внутреннего сгорания ограничивает их число оборотов и поэтому мощность одного цилиндра получается относительно, небольшой. Для увеличения мощности применяют многоцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, обладающие значительными габаритами и весом. У поршневых двигателей внутреннего сгорания невозможно осуществить в цилиндре полное адиабатное расширение рабочего тела до давления окружающей среды, что приводит к потерям полезной работы.
Газовые турбины не имеют кривошипно-шатунного механизма и могут выполняться с высокими числами оборотов, что позволяет сосредоточить в отдельных агрегатах большие мощности при сравнительно небольших габаритах и весе.
У турбинных двигателей осуществляется полное расширение рабочего тела, что заметно увеличивает их термический к. п. д.
Процесс преобразования тепловой энергии в механическую у турбинных двигателей принципиально отличен от поршневых двигателей.
Рабочее тело - газы, образующиеся при сгорании топлива в особых камерах сгорания, куда подводится сжатый воздух, поступают в сопла турбины.
Cхема простейшего (одновального) ГТД со сгоранием топлива при р=Const: К-компрессор; КС- камера сгорания; ГТ- газовая турбина; Р- редуктор.
Задание на расчёт
Для газотурбинного двигателя рассчитать:
1) основные показатели во всех основных точках цикла;
2) количество теплоты участков;
3) изменение параметров , , ;
4) работу каждого процесса;
5) термический КПД цикла через характеристики цикла.
Исходные данные
ГТД с подводом при P=const
Р1 = 0,09 МПа
t1 = 100 C
вс = 6,5
с = 2,3
CP = 1 кДж/(кг·К);
CV = 0,713 кДж/(кг·К);
R = 287 Дж/(кг·К);
k = 1,4
Термодинамический циклы ГТД со сгоранием при р=Const в координатах PV и TS
Расчёт газотурбинного двигателя
1. Рассчитываем основные показатели во всех основных точках цикла:
Точка 1:
МПА
К
·
Точка 2:
Точка 3:
Точка 4:
|
№ |
P,МПа |
V,м3 |
T, К |
u, |
i, |
S, |
|
|
1 |
0,09 |
0,902 |
283 |
201,8 |
283 |
66,3 |
|
|
2 |
0,585 |
0,237 |
483,11 |
344,46 |
483,11 |
66,3 |
|
|
3 |
0,585 |
0,545 |
1111 |
792,3 |
1111 |
902,5 |
|
|
4 |
0,09 |
2,076 |
650,9 |
464,1 |
650,9 |
902,5 |
2. Определим количество теплоты участков:
1-2:
2-3:
3-4:
4-1:
3. Определим изменение параметров , , для процессов.
Процесс 1-2:
Процесс 2-3:
Процесс 3-4:
Процесс 4-1:
4. Определим работу каждого процесса
1-2:
2-3:
3-4:
4-1:
|
№ |
l, Дж |
q, кДж |
Дu, |
Дi, |
ДS, |
|
|
1-2 |
-143578,9 |
0 |
142,66 |
200,11 |
0 |
|
|
2-3 |
228747,6 |
627,8 |
447,8 |
627,8 |
836,2 |
|
|
3-4 |
380447,2 |
0 |
-328,2 |
-460,3 |
0 |
|
|
4-1 |
-134000,3 |
-367,9 |
-262,3 |
-367,9 |
-836,2 |
5. Определить термический КПД цикла через характеристики цикла.
Полученное значение КПД сравнить со значением, определенным по формуле:
Заключение
В курсовой работе был произведён расчёт 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.
Литература
1. Тепловые двигатели: учебник для ВУЗов ж\д транспорта / А.В. Ефимов, А.Г. Галкин.- М: УМК МПС России, 2000. - 512с.
2. Китушин В.Г.Тепловой расчёт двигателей.- М.: Высшая школа, 1984. - 256с.
Подобные документы
Расчет оптимальной степени сжатия воздуха в компрессоре, коэффициента избытка воздуха в камере сгорания. Параметры состояния в нескольких промежуточных точках идеализированного цикла ГТД. Изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоты.
курсовая работа [226,4 K], добавлен 30.11.2010Определение параметров характерных точек термодинамического цикла теплового двигателя. Анализ взаимного влияния параметров. Расчет коэффициента полезного действия, удельной работы и среднего теоретического давления цикла. Построение графиков зависимостей.
контрольная работа [353,3 K], добавлен 14.03.2016Проект газогенератора приводного газотурбинного двигателя для передвижной энергоустановки. Термогазодинамический расчёт основных параметров цикла двигателя, компрессора и турбин. Обработка поверхностей детали, подготовка технологической документации.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 18.03.2012Проект двигателя для привода газоперекачивающего агрегата. Расчет термодинамических параметров двигателя и осевого компрессора. Согласование параметров компрессора и турбины, профилирование компрессорной ступени. Газодинамический расчет турбины на ЭВМ.
курсовая работа [429,8 K], добавлен 30.06.2012Техническая характеристика двигателя. Тепловой расчет рабочего цикла двигателя. Определение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и системы жидкостного охлаждения. Расчет деталей на прочность.
курсовая работа [365,6 K], добавлен 12.10.2011- Расчет надежности и прогнозирование долговечности лопатки газотурбинного двигателя на базе ТВВД Д-27
Компрессор авиационного газотурбинного двигателя: предназначение и характеристика. Расчет надежности рабочих лопаток компрессора при повторно-статических нагружениях. Дисперсия составляющих изгибающих моментов по главным осям инерции для газовых сил.
курсовая работа [367,7 K], добавлен 22.02.2012 Расчет на прочность узла компрессора газотурбинного двигателя: описание конструкции; определение статической прочности рабочей лопатки компрессора низкого давления. Динамическая частота первой формы изгибных колебаний, построение частотной диаграммы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.02.2012Рассмотрение термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объёме и давлении. Тепловой расчет двигателя Д-240. Вычисление процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения. Эффективные показатели работы ДВС.
курсовая работа [161,6 K], добавлен 24.05.2012Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках цикла с учетом возможных потерь. Технические показатели холодильной машины. Метод коэффициентов полезного действия для обратного цикла. Эксергетический метод для обратного цикла.
курсовая работа [85,1 K], добавлен 10.01.2012Расчет функций параметров состояния в каждой точке цикла. Определение изменения функций параметров состояния в процессах цикла. Расчет удельных количества теплоты и работы в процессах цикла и промежуточных точек, необходимых для построения графиков.
курсовая работа [680,3 K], добавлен 23.11.2022
