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
βс = 6,5
ρ = 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 | Δu, | Δi, | ΔS, |
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 жд 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.
Другие работы по теме:
Моделирование асинхронного двигателя
Угловая скорость вращения магнитного поля. Математическая модель асинхронного двигателя в форме Коши, а также блок-схема его прямого пуска с использованием Power System Blockset. Зависимость угловой скорости ротора от величины электромагнитного момента.
Изучение устройства и принцип действия реле времени
Создание выдержки времени при передаче электрических сигналов в системах автоматики и телемеханики с помощью реле времени. Подача сигнала на сцепление двигателя с редуктором. Особенности реле времени постоянного тока и с электромагнитным замедлением.
Газотурбинный двигатель 2
Газотурбинный двигатель Газотурбинный двигатель (ГТД), тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. Рабочий процесс ГТД может осуществляться с непрерывным сгоранием топлива при постоянном давлении или с прерывистым сгоранием топлива при постоянном объёме.
Основные сведения о системе газотурбинного наддува
12. Система газотурбинного наддува 12.1 Основные сведения о системе газотурбинного наддува Одним из перспективных способов форсирования ДВС является применение наддува. Увеличение количества воздуха, поданного в цилиндры двигателя, то есть их массового наполнения, даёт возможность подавать большее количество топлива, тем самым, повышая эффективную мощность двигателя.
Кинематический расчёт автомобиля
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 2101 Передаточное число трансмиссии на j – ой передаче определяется выражением ij = iКП j · iГП j , iГП=4,3, iКП1=3,75; iКП2=2,30; iКП3=1,49; iКП4=1,00.
Тяговый расчет трактора
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.П.ГОРЯЧКИНА
Циклы двигателя внутреннего сгорания
адача № 1 Циклы двигателя внутреннего сгорания Термодинамический цикл поршневого ДВС представляет собой повторяющуюся замкнутую последовательность обратимых термодинамических процессов, каждый из которых приближенно отображает известные из опыта особенности реальных процессов происходящих в реальном двигателе.
Табличные значения наиболее распространенных жидкостей
П.В.Скулов, Физический факультет БГПУ В таблице приведены значения:плотность, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования,температура плавления, температура кипения, коэффициент поверхностного натяжения, динамическая вязкость, скорость распространения звука.
Объемно-роторная машина
Первая схема роторно-поршневой машины в виде двигателя Ванкеля с 1957 года прошла путь от идеи до серийного выпуска и была установлена на автомобиль японской фирмы "Мазда" (модель RX8).
Расчет клиноременной передачи
Тип сечения клинового ремня. Технические данные ремня. Диаметр ведомого шкива, диапазон межосевого расстояния. Величина сдвига двигателя для обеспечения необходимого натяжения ремня. Число и скорость ремней. Влияние силы, действующей на ремень и валы.
Тепло Термины и определения
Тепловая сеть система трубопроводов и потребительских вводов для транспорта и распределения теплоносителя (горячей воды или пара). Трубы прокладываются под землей в каналах или в грунте, а также над землей на эстакадах или на мачтах.
Технологическая оснастка
Построение схемы базирования и установки для заданной детали при фрезеровании паза. Определение потребной силы тяги пневматического двигателя для закрепления детали при токарной обработке в патроне. Расчет длины поверхности контакта детали с втулкой.
Расчет роторно-поршневого двигателя
Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным. Расчет параметров во входном сечении и по тракту диффузора. Уравнение равенства секундного расхода. Расчет геометрических параметров в сопловой части заданного двигателя.
Расчет разброса баллистических параметров
Определение предельного случайного разброса баллистических параметров двигателя (при начальной температуре -50 С): давления, тяги, единичного и полного импульса тяги. Расчет недостающих величин. Группировка и оформление полученных результатов в таблицу.
6Выбор коммутационно защитной аппаратуры
Выбор аппаратуры защиты производится с учётом следующих требований: - номинальный ток Iн и номинальное напряжение Uн автоматов должно соответствовать расчётному току и напряжению;
Подводная лодка "Почтовый"
В 1903 году инженер С.К. Джевецкий предложил построить подводную лодку с "единым" двигателем для надводного и подводного хода. В качестве единого двигателя предполагались два четырехтактных бензиновых двигателя фирмы "Панар и Левассор"
Расчет переходных процессов в Гидравлике
Министерство образования Республики Беларусь Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений, транспорт нефти»
Расчет переходных процессов в Гидравлике
Министерство образования Республики Беларусь Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого Кафедра: «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений, транспорт нефти»
Табличные значения наиболее распространенных жидкостей
В таблице приведены значения:плотность, удельная теплоемкость, удельная теплота плавления, удельная теплота парообразования,температура плавления, температура кипения, коэффициент поверхностного натяжения, динамическая вязкость.