Для построения цикла ГТД в T-S координатах необходимо интервалы изменения температур от до и до разбить на три 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:
Значения полученных точек отразим в таблице 9.
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.
Таблица 9 – Параметры состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов и изменение энтропии
Параметр | Точки | |||||||||
a | b | c | d | e | f | g | ||||
1,06 | 1,51 | 2,42 | 4,50 | 1,25 | 0,71 | 0,47 | ||||
0,9 | 0,7 | 0,5 | 0,8 | 2 | 3 | 4 | ||||
Параметр | a¢ | b¢ | c¢ | d¢ | ||||||
T, K | 811 | 1081 | 446 | 335 | ||||||
Параметр | Процесс | |||||||||
2-a¢ | 2-b¢ | 0-c¢ | 0-d¢ | |||||||
0,410 | 0,703 | 0,702 | 0,412 | |||||||
|
|
Расчет энергетических характеристик ГТД
Вычислим скорости набегающего потока С0 и скорость истечения газа из реактивного сопла С5, а также удельную тягу двигателя Rуд, секундный расход воздуха Gвозд, массу двигателя Gдв, суммарную массу топлива , термический КПД и термический КПД цикла Карно , действующего в том же интервале максимальной и минимальной температур.
Скорость набегающего потока:
Скорость истечения рабочего тела из сопла двигателя:
Удельная тяга двигателя:
Расход воздуха:
Масса двигателя:
Суммарная масса топлива за время полёта:
Термический коэффициент полезного действия ГТД:
Термический коэффициент полезного действия ГТД по циклу Карно:
Таблица 10 – Энергетические характеристики идеального ГТД
| | C0, м/с | C5, м/с | ||||||
8 | 483 | 18 | 390 | 1058 | |||||
| |||||||||
Gдв, кг | , кг | Gвозд, кг/с | Rуд, м/с | ||||||
122,5 | 352,5 | 59 | 83 | 6,80 | 669 | ||||