Организация перевозок и управление на транспорте 2

style="text-align:center;">

– степень предварительного расширения

– степень повышения давления

– термический коэффициент полезного действия

, проверка: ;

, проверка: ;

– удельная работа цикла

Дж/кг.

.

2.4. Цикл газотурбинной установки:

– удельное количество теплоты, подведенной при постоянном давлении (процесс 2//
-3)

Дж/кг;

;

– удельное количество теплоты, отведенной при постоянном давлении (процесс 4//
-1)

Дж/кг;

;

– степень сжатия

– степень предварительного расширения

;

– степень повышения давления рабочего тела в компрессоре

– термический коэффициент полезного действия

, проверка: ;

, проверка: ;

– удельная работа цикла

Дж/кг.

.

ЗАДАНИЕ 2

Для компрессора, сжимающего воздух перед камерой сгорания в газотурбинной установке (рис. 12), определить теоретическую работу, затрачиваемую на сжатие 1 кг воздуха и конечную температуру газа. Компрессор считать идеальным. Расчет произвести для политропного и адиабатного сжатия в одноступенчатом, трехступенчатом, пятиступенчатом и семиступенчатом компрессорах.

Завершив расчетную часть, необходимо заполнить таблицу с основными результатами, построить в масштабе индикаторные диаграммы рабочих процессов для одно- и трехступенчатого компрессоров в координатах pV
(рис. 22). Начертить графики зависимости конечной температуры газа T
к
и работы сжатия a
от числа ступеней компрессора x
. Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой из компрессоров целесообразно использовать в данном случае и почему.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2 и соответствуют заданию 1.

Таблица 2

Исходные данные к заданию 2

Номер варианта	n	k	R , Дж/(кг·К)	t н , о С	р н , МПа	р к , МПа
9	1,2	1,4	287	27	0,1	4,4

Последовательность расчета

1. Удельный объем рабочего тела в начальном состоянии

, м3
/кг.

2. Одноступенчатый компрессор (x
=1).

2.1. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:

- политропное сжатие

Дж/кг;

;

2.2. Конечная температура газа:

- политропное сжатие

, К;

;

3. Трехступенчатый компрессор (x
=3).

3.1. Степень увеличения давления воздуха в каждой ступени компрессора

3.2. Работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха:

- политропное сжатие

Дж/кг;

;

3.3. Конечная температура газа:

- политропное сжатие

, К;

;

ЗАДАНИЕ 3

В сопле Лаваля, установленном в газовой турбине, происходит адиабатное расширение продуктов сгорания топлива от давления p
1
и температуры t
1
до давления p
2
. Определить геометрические размеры сопла, а также скорость и температуру газа на выходе. Входной скоростью продуктов сгорания и трением в канале сопла пренебречь.

По полученным размерам начертить эскиз сопла Лаваля в масштабе.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 3 и соответствуют заданиям 1 и 2.

Таблица 3

Исходные данные к заданию 3

Номер варианта	m , кг/с	k	R , Дж/(кг·К)	t 1 , о С	р 1 , МПа	p 2 , МПа
9	0,9	1,4	287	1790	4,4	0,1

Последовательность расчета

1. Критическое отношение давлений

.

2. Удельный объем газа во входном сечении сопла

, м3
/кг.

.

3. По условию задачи соотношение давлений меньше критического, поэтому скорость газа в минимальном сечении сопла будет равна местной скорости звука:

, м/с.

.

4. Учитывая, что в минимальном сечении сопла Лаваля устанавливается критическое соотношение давлений , удельный объем газа в минимальном сечении сопла составит

, м3
/кг.

.

5. Площадь и диаметр минимального сечения сопла

, м2
;

, м.

;

.

6. Скорость газа в устье сопла

, м/с.

.

7. Удельный объем газа в устье сопла

, м3
/кг.

.

8. Площадь и диаметр выходного сечения сопла

, м2
;

;

, м.

м.

9. Длина расширяющейся части сопла

, м.

м.

10. Длина суживающейся части принимается равной диаметру минимального сечения сопла , а диаметр можно принять равным диаметру выходного сечения .

10. Длина суживающейся части принимаю равной диаметру минимального сечения сопла = 16,75 * 10-3
, а диаметр можно принять равным диаметру выходного сечения = 36,61 * 10-3
.

11. Температура газа на выходе из сопла

, К.

.