Определение калорических величин цикла ГТД

 

3.2.1 Изменение внутренней энергии в процессе:

(37)

, , , , ,

3.2.2 Изменение энтальпии:

(38)

, , , , , ,

3.2.3 Изменение энтропии:

(39)

;

.

3.2.4 Расчет теплоты процессов и тепла за цикл:

q_0-1 = 0,

q_1-2 = 0,

,

q_3-4 = 0,

q_4-5 = 0,

3.2.5 Расчет работы процесса и работы за цикл:

- работа сжатия газа в диффузоре,

- работа сжатия газа в компрессоре ,

- работа газа в турбине,

- работа реактивного сопла,

- работа цикла,

Проверка:

Результаты расчета сводятся в таблицу 8.

 

Таблица 8 – Основные параметры состояния рабочего тела в узловых точках цикла, изменение калорических параметров в процессах и за весь цикл идеального ГТД

Значения	Точки	Для цикла
	0,3	0,46	9,8	9,8	4,2	0,3	-
	2,1	1,6	0,18	0,48	0,88	5,7	-
	262,7						-
Значения	Процесс	Для цикла
0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-0
				-175	-436	-263	-
				-244	-606	-368	-
	-	-		-	-	-880	-
	-119	-240

 

 

Определение работы цикла графическим путем.

 

, где S_ц — площадь цикла

m_pv = m_p×m_v — масштаб

m_p =606.06 Па/мм

m_v = 0.0416

Оценим погрешность:

 

 

 

 

Рисунок 3.3.1 Рабочая диаграмма цикла ГТД

Расчет параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения.

 

Определение значений параметров p и v в промежуточных точках процессов 1-2 и 3-4, 4-5 позволяет построить достаточно точные графики. Поскольку процессы 0-1-2 и 3-4-5 адиабатные, то для любой пары точек на них справедливы соотношения:

Отсюда, задаваясь значениями параметров

и используя известные величины , найдем параметры промежуточных точек:

Расчетные значения промежуточных точек процессов, как и характерных откладываем на графике p-v и через них проводим плавную кривую процесса (см. рисунок 2). Значения точек сводим в таблицу 9.

 

Для построения цикла ГТД в T-S координатах необходимо интервалы изменения температур от до и до разбить на четыре примерно равные части. Для значений температур процессов , вычисляем соответствующие изменения энтропии рабочего тела в процессах 2-3 и 0-5 по соотношениям:

 

Вычислим параметры промежуточных точек для построения графика цикла ГТД в T-S координатах:

 

Точка а^/:

Точка b^/:

 

Точка c^/:

Точка d^/:

 

Полученные изменения энтропии откладываем в принятом масштабе на T-S диаграмме и по выбранным значениям Т находим координаты промежуточных точек процесса, через которые проводим плавную кривую (см. рисунок 3). Значения точек сводим в таблицу 9.

 

 

Таблица 9 – Параметры состояния и изменения энтропии рабочего тела в промежуточных точках процессов цикла

Параметр	Точка
a	b	c	d	e
	2,99	1,06	6,4	0,49	1,29
	0,42	0,88	0,65
Параметр	Точка
a¢	b¢	c¢	d¢
Ti, K
	Процесс
	2- a¢	2-b¢	2-c¢	2-d¢

 

 

 

Определение теплоты цикла графическим путем

 

, где S_ц — площадь цикла в T-S координатах;

m_TS = m_T×m_S — масштаб.

m_T = 6,67 К/мм

m_s = 8,71

Оценим погрешность:

 

 

Рисунок 3.5.1 Теплотная диаграмма цикла ГТД