Расчёт состава рабочего тела

Предварительный расчёт состава воздуха

 

Расчёт количества вещества, массовых и мольных долей компонентов и теплоёмкостей производится для воздуха, потребляемого двигателем самолёта на высоте полёта Н=10000 м.

Рассчитаем массовые доли по формуле:

 

 

Обозначим  как  – молекулярная масса смеси:

 

 

Тогда:

 

 

Рассчитаем количество вещества:

 

Найдём удельную газовую постоянную для каждого компонента по формуле:

 

 (3),

 

где R =8,314

Удельные изобарные теплоёмкости компонентов:

Удельные изохорные теплоёмкости компонентов найдём по формуле:

 

 (4)

 

Для газовой смеси определим удельную изобарную теплоёмкость:

 

 

И удельную изохорную теплоёмкость:

 

 

Показатель адиабаты:

 

 

Удельную газовую постоянную:

Определение оптимальной степени сжатия в компрессоре ГТД

 

Для заданного числа М полёта оптимальное значение можно получить аналитически из условия, что при его значении полезная работа цикла ГТД наибольшая. Решение сводится к отысканию максимума функции .

 

Этот максимум в идеальном цикле достигается при значении

 

 (5).

 

Подставив исходные и рассчитанные в разделе 1.1 значения в формулу (5), получим:

 

 

Определение коэффициента избытка воздуха

 

Основано на обеспечении заданной температуры перед турбиной.

Для расчёта примем соотношение  для данного вида топлива :

 

 

Для топлива керосин Т-2 с химической формулой :

Коэффициент избытка воздуха определяется по формуле:

 

 (6), где:

 

 

 

Тогда: