Определение параметров состояния в характерных точках цикла. Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии

Задание на курсовую работу

 

Исходные данные:

Ø Цикл: ,

Ø Высота полета:

Ø Скорость полета:

Ø Состав топлива:

Ø Температура перед турбиной:

Ø Дополнительное задание:

Рассчитать энергетические характеристики цикла с политропным  сжатием в диффузоре. Изобразить цикл на тепловой диаграмме. Объяснить причину изменения термического КПД цикла.

 

Высота	Температура	Бар. давление	Плотность	Скорость звука

 

 

Определение параметров рабочего тела

теплоемкость газовый адиабата энтропия

Расчеты по определению параметров рабочего тела проводят методом последовательных приближений, так как для расчета коэффициента избытка воздуха a нужно знать значение p_с, а также значение показателя адиабаты k, зависящее от состава продуктов сгорания, т.е. опять же от значения a.

В первом приближении задаемся показателем адиабаты k и теплоемкостью с_р, близкими к соответствующим значениям для воздуха.

Зададимся:

Определим теоретически необходимое количество воздуха L₀, низшую теплоту сгорания топлива H_u

 

,

 

где C, H, O – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода в массовых долях

 

,

 

где C, H, O – содержание соответственно углерода, водорода и кислорода, %

Определим степень повышения давления

 

,

 

где  – скорость полета,

 

Определим коэффициент избытка воздуха  

 

 

Определим массовый состав продуктов сгорания

 

 

Рассчитаем значения теплоемкостей, показателя адиабаты и газовой постоянной при температурах  и  и находим среднюю

При температуре

 

для CО₂

для H₂O

для N₂

для О₂

 

При температуре

 

для CО₂

для H₂O

для N₂

для О₂

 

 

Определяем удельные газовые постоянные для компонентов рабочего тела

 

 

Определяем удельную газовую постоянную рабочего тела

 

 

Оценим погрешность определения показателя адиабаты

 

 

Найденное значение показателя адиабаты отличается от заданного менее чем на 2%.

 

Определение параметров состояния в характерных точках цикла. Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии

 

Параметры состояния рабочего тела в начальной точке цикла выбираются в зависимости от высоты полета h.

Давление после компрессора определяем по заданному или рассчитанному ранее значению степени повышения давления p_с.

Удельный объем газа по найденным значениям давлений и температур находим из уравнения состояния.

Параметры в точке 0

 

 

Параметры в точке

 

2

 

Параметры точки 3

 

 

Параметры точки 5

 

 

Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах

Процесс 0-2

 

 

Процесс 2-3

 

 

Процесс 3-5

 

 

Процесс 5-0

 

 

Найдем начальное значение энтропии

(при нормальных условиях