Теплотехника

Федеральное агентство по образованию  
Государственное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования 
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА» (СГАУ)

Факультет заочного обучения 
Кафедра управления перевозками

Пояснительная записка к контрольной работе  
по курсу «Теплотехника» 

Выполнил: студент группы 9421 
Бабынкин Олег Сергеевич 
Преподаватель: Белозерцев В.Н.

Самара, 2009 

Задание №1

  по курсу термодинамика

Исходные  данные:

C_p = 1005

R = 287

k = 1.4

H = 11000 м

М = 1,8

t = 3

T₃ = 1500 К

R = 5000 Н

T₀ = 216.8 K

P₀ = 22700

= 0.365

= 1.42

Решение

Расчёт  оптимального значения степени повышения  давления в компрессоре  ГТД 

Оптимальное значение можно получить из условия, что при его значении полезная работа цикла ГТД – наибольшая, то есть:

( _k)_opt =

( _k)_{opt = 12.31}

Расчёт  основных параметров состояния рабочего тела в узловых  точках цикла ГТД 

Процесс 0-1 – адиабатное сжатие воздуха в  диффузоре:

T₁ =

T₁ = 216.8*(1+ ) = 357,29

p₁ = p₀*

p₁ = 22700* = 130434

v₁ = v₀

v₁ = 0.82* = 0,24

Процесс 1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре:

T₂ =

T₂ = = 732 К

р₂ = p₁( _k)_opt

р₂ = 130434*12.31 = 1605643

v₂ =

v₂ = = 0.13

Процесс 2-3 – изобарный подвод тепла в  камере сгорания:

T₃ = 1500 К

= = 2,05

p₃ = p₂ = 1605643

v₃ = = = 0,27

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

T₄ = T₃-T₂+T₁

Т₄ = 1500-732+357,29 = 1125 К

р₄ = p₃

р₄ = 1605643 = 586629

v₄ =

v₄ = = 0.55

Процесс 4-5 - адиабатное расширение в реактивном сопле двигателя до давления окружающей среды р₀ = p₅

Т₅ = Т₃

Т₅ = 1500 = 444

v₄ =

v₄ = = 5.61 
 
 
 
 

Расчёт  калоритических величин  цикла ГТД

Внутпенняя  энергия в процессе

c_v = c_p - R

c_v = 1005 – 287 = 718

Энтальпия

Энтропия

Процессы: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчёт  теплоты процессов и тепла  за цикл делается по формулам:

q_0-1 = q_1-2 =0

q_2-3 = q₁ = c_p(T₃ – T₂)

q_3-4 = q_4-5 = 0

q_5-0 = q₂ =c_p(T₅ – T₀)

Преобразованное тепло q_ц = q₁ -  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Расчёт  энергетических характеристик  ГТД 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. Курс лекций по теплотехнике,: Скрябин В.И.
2. Техническая термодинамика, Кирилин В.А.
3. Методические указания, Белозерцеы В.Н.