РАСЧЕТ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Дисциплина «Энергетические машины и установки»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ПО РАСЧЕТНОЙ РАБОТЕ

«ЦИКЛ РАБОТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ»

Выполнил: студент гр. ЭМС-12з		Обухов П. Н.
Проверил: доцент каф. РКТ и ЭУ, к.т.н.		Петрова Е. Н.

Пермь, 2013

Содержание

Введение………………………………………………….……..…………………....
1. Исходные данные………………..……………………...…………………………
2. Расчет газотурбинного двигателя……………………………………..………….
Заключение…………………………………………………...………………………
Список литературы………………………………………...………………………...

 

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 [1].

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 [2].

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Р₁ = 0,09 МПа – давление перед компрессором.

Т₁ = 10⁰ C – температура воздуха перед компрессором.

p= 6,5 – степень повышения давления в компрессоре .

ρ = 2,3 – степень предварительного расширения.

C_P = 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:

·

Точка 2:

Точка 3:

Точка 4:

№	P,МПа	V,м3	T, К	u,	i,	S,
	0,09	0,902		201,8		66,3
	0,585	0,237	483,11	344,46	483,11	66,3
	0,585	0,545		792,3		902,5
	0,09	2,076	650,9	464,1	650,9	902,5