Массы продуктов сгорания:
Количества вещества продуктов сгорания:
Мольные доли компонентов:
(7)
Массовые доли компонентов:
(8)
Количество топлива, сгорающего в 1 кг воздуха:
Масса рабочей смеси:
Удельные теплоёмкости рабочей смеси:
Газовая постоянная:
Показатель адиабаты:
Результаты расчётов сведём в таблицы 6 и 7.
Таблица 6 – Состав рабочего тела цикла ГТД
Характеристика | Компонент | |||||
N2 | O2 | CO2 | H2O | |||
0,297 | 0,260 | 0,189 | 0,462 | |||
Воздух | 1,039 | 0,915 | 0,815 | 1,859 | ||
Воздух | 0,742 | 0,655 | 0,626 | 1,397 | ||
28 | 32 | 44 | 18 | |||
G , кг | Воздух | 0,752 | 0,224 | 0,013 | 0,011 | |
Пр. сгор. | 0,752 | 0,2116 | 0,0244 | 0,0133 | ||
M, кмоль | Воздух | 0,0268 | 0,007 | 0,000295 | 0,00061 | |
Пр. сгор. | 0,027 | 0,0066 | 0,000555 | 0,000642 | ||
g | Воздух | 0,752 | 0,224 | 0,013 | 0,011 | |
Пр. сгор. | 0,751 | 0,2113 | 0,0244 | 0,0133 | ||
r | Воздух | 0,7729 | 0,2015 | 0,0083 | 0,0173 | |
Пр. сгор. | 0,7759 | 0,1896 | 0,0159 | 0,0184 | ||
Таблица 7 – Характеристики рабочего тела в цикле ГТД
Рабочее тело | Характеристика | ||||
G, кг | |||||
Воздух | 1,015 | 0,727 | 0,288 | 1,396 | 1 |
Продукты сгорания | 1,018 | 0,729 | 0,289 | 1,396 | 1,0013 |
Расчет основных параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД
|
|
Прежде чем перейти к расчёту основных термодинамических параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла ГТД, рассчитаем плотность воздуха, поступающего в диффузор, при известных p0, R и Т0:
Точка 1. Процесс 0–1 – адиабатное сжатие воздуха в диффузоре:
Точка 2. Процесс 1–2 – адиабатное сжатие воздуха в компрессоре:
Точка 3. Процесс 2–3 – изобарный подвод тепла в камере сгорания:
, – степень повышения температуры
Точка 4. Процесс 3–4 – адиабатное расширение продуктов сгорания в турбине:
Точка 5. Процесс 4–5 – адиабатное расширение в реактивном сопле ГТД до давления окружающей среды :
Расчет калорических величин цикла ГТД
Определение изменений калорических величин в процессах цикла
Внутренняя энергия в процессе:
(9)
Энтальпия:
(10)
Энтропия для изобарного процесса вычисляется по формуле:
(11)
Расчёт теплоты процессов и тепла за цикл
Подводимую и отводимую удельные теплоты в изобарном процессе рассчитаем по формуле:
(12)
Таким образом, .
Вычислим : .