Организация перевозок и управление на транспорте

      

; 

      – удельное количество теплоты, отведенной при постоянном давлении (процесс 4^//-1)

      

 Дж/кг; 

      

; 

      – степень сжатия

      

 

      

 

      – степень предварительного расширения

      

 

      

; 

      – степень повышения давления рабочего тела в компрессоре

      

      

 
 

      – термический коэффициент полезного  действия

      

, проверка: ; 

      

, проверка: ; 

      – удельная работа цикла

      

 Дж/кг.

      

. 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ 2

     Для компрессора, сжимающего воздух перед камерой сгорания в газотурбинной установке (рис. 12), определить теоретическую работу, затрачиваемую на сжатие 1 кг воздуха и конечную температуру газа. Компрессор считать идеальным. Расчет произвести для политропного и адиабатного сжатия в одноступенчатом, трехступенчатом, пятиступенчатом и семиступенчатом компрессорах.

      Завершив  расчетную часть, необходимо заполнить  таблицу с основными результатами, построить в масштабе индикаторные диаграммы рабочих процессов для одно- и трехступенчатого компрессоров в координатах pV (рис. 22). Начертить графики зависимости конечной температуры газа T_к и работы сжатия a от числа ступеней компрессора x. Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой из компрессоров целесообразно использовать в данном случае и почему.

      Исходные  данные для расчета приведены  в табл. 2 и соответствуют заданию 1.

Таблица 2

Исходные  данные к заданию 2

 

Последовательность  расчета

1. Удельный  объем рабочего тела в начальном  состоянии

      

, м³/кг. 

      

 

2. Одноступенчатый компрессор (x=1).

2.1. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:

     - политропное сжатие

 Дж/кг;

; 
 

2.2. Конечная температура газа:

     - политропное сжатие

, К; 

; 
 

3. Трехступенчатый компрессор (x=3).

3.1. Степень  увеличения давления воздуха  в каждой ступени компрессора

 

 

3.2. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:

     - политропное сжатие

 Дж/кг; 

; 

3.3. Конечная температура газа:

     - политропное сжатие

, К; 

; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ 3

     В сопле Лаваля, установленном в  газовой турбине, происходит адиабатное расширение продуктов сгорания топлива от давления p₁ и температуры t₁ до давления p₂. Определить геометрические размеры сопла, а также скорость и температуру газа на выходе. Входной скоростью продуктов сгорания и трением в канале сопла пренебречь.

     По  полученным размерам начертить эскиз  сопла Лаваля в масштабе.

     Исходные  данные для расчета приведены  в табл. 3 и соответствуют заданиям 1 и 2.  
 

Таблица 3

Исходные данные к заданию 3

 

Последовательность  расчета

1. Критическое отношение давлений

.

2. Удельный  объем газа во входном сечении сопла

, м³/кг. 

.

3. По  условию задачи соотношение давлений меньше критического, поэтому скорость газа в минимальном сечении сопла будет равна местной скорости звука:

, м/с. 

. 

4. Учитывая, что в минимальном сечении сопла Лаваля устанавливается критическое соотношение давлений , удельный объем газа в минимальном сечении сопла составит

, м³/кг. 

.

5. Площадь  и диаметр минимального сечения  сопла

, м²; 

, м. 

; 

. 

6. Скорость  газа в устье сопла

, м/с. 

. 

7. Удельный  объем газа в устье сопла

, м³/кг. 

. 

8. Площадь  и диаметр выходного сечения  сопла

, м²; 

; 

, м. 

 м. 

9. Длина расширяющейся части сопла

, м. 

м.

10. Длина  суживающейся части принимается  равной диаметру минимального сечения сопла , а диаметр можно принять равным диаметру выходного сечения .

10. Длина  суживающейся части принимаю равной диаметру минимального сечения сопла = 16,75 * 10^-3, а диаметр можно принять равным диаметру выходного сечения = 36,61 * 10^-3.

11. Температура  газа на выходе из сопла

, К. 

.