Определение термодинамических свойств рабочего тела


страница1/3
lit.na5bal.ru > Математика > Документы
  1   2   3


  1. Определение термодинамических свойств рабочего тела.

По заданным параметрам рабочего тела (показатель адиабаты и газовая постоянная ) определяем удельную теплоёмкость при постоянном давлении и постоянную в уравнении расхода :

,

= 1004,5 Дж/кг*К

=717,5 Дж/кг*К .

2) Определение параметров окружающей среды.

По заданному значению высоты полёта H, при помощи таблицы международной стандартной атмосферы определяем давление и температуру окружающей среды:





3) Определение параметров набегающего потока.

По числу полета определим значение приведенной скорости на входе в авиационный двигатель:



Определим газодинамические функции и , и с их помощью получим заторможенные параметры потока на входе в авиационный двигатель:









Скорость на входе в двигатель:



4) Расчёт сверхзвукового воздухозаборника.

Просчитаем и оптимизируем систему из косого и прямого скачков уплотнения в воздухозаборнике. Данный пункт выполняем при помощи компьютерного моделирования. Расчеты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Исходные данные:

2,4

1,4

3













α1, град.

18

19

20

21

22

23

24

M1n

0,74164

0,78136

0,82085

0,86008

0,89906

0,93775

0,97617

λ1n

0,77112

0,80803

0,84412

0,87937

0,91377

0,94732

0,98002

q(λ1n)

0,93705

0,95564

0,97073

0,98246

0,99104

0,99666

0,99952

λ'1n

1,29682

1,23758

1,18467

1,13718

1,09437

1,0556

1,02039

q(λ'1n)

0,89893

0,93439

0,95996

0,97774

0,98941

0,99631

0,9995

σкс1

1,0424

1,02275

1,01121

1,00483

1,00165

1,00036

1,00002

M'1n

1,39543

1,30913

1,23557

1,17206

1,11666

1,06788

1,02461

β1, град.

28,6534

27,806

27,0585

26,4001

25,8212

25,3138

24,8708

M2

2,91012

2,80641

2,71613

2,636

2,5637

2,49753

2,43623

ω1, град.

-10,653

-8,806

-7,0585

-5,4001

-3,8212

-2,3138

-0,87084

α2, град.

14,7646

16,166

17,5905

19,0433

20,5293

22,0536

23,6212

β2, град.

23,904

23,9406

23,9864

24,0547

24,1551

24,2953

24,4818

М3

3,44376

3,22613

3,03938

2,87547

2,72882

2,59547

2,4725

ω2, град.

-9,1394

-7,7746

-6,3959

-5,0114

-3,6258

-2,2417

-0,86057

λ3

2,05441

2,01319

1,97305

1,93364

1,89464

1,85577

1,81673

q(λ3)

0,15522

0,1905

0,22746

0,2659

0,3057

0,34678

0,3891

λ

0,48676

0,49672

0,50683

0,51716

0,5278

0,53886

0,55044

q(λ)

0,69426

0,70547

0,71665

0,72789

0,73928

0,75088

0,76279

σпс

0,22358

0,27004

0,3174

0,3653

0,41351

0,46183

0,51011

σс.ск

0,24294

0,28247

0,32455

0,36884

0,41488

0,46216

0,51013

ωС , град

-19,793

-16,581

-13,454

-10,411

-7,447

-4,5555

-1,73141


Нормальная составляющая числа М на входе в воздухозаборник определяется по формуле:

.

Далее определяется нормальная составляющая приведённой скорости на входе в воздухозаборник :
.

Определяем значение приведённой плотности тока на входе в воздухозаборник :

.

Определим нормальную составляющую приведённой скорости на выходе из первого косого скачка уплотнения:

.

Найдем значение приведённой плотности тока на выходе из первого косого скачка уплотнения: :

.

Коэффициент полного давления первого косого скачка уплотнения определяется:

.

Определим нормальную составляющую числа М на выходе из первого скачка уплотнения :

.

Угол на выходе из косого скачка уплотнения определим по формуле:

.

Число М на входе в следующий скачёк уплотнения определяется по формуле:

.

Угол поворота потока в скачке уплотнения определяется по формуле:

.

Далее рассчитываются параметры на прямом скачке уплотнения. По найденному определим значение нормальной составляющей приведённой скорости λвх пс , а также значение приведённой плотности тока q(λвх пс)на входе прямого скачка.

Определим значение приведённой скорости на выходе из замыкающего скачка:

.

По приведённой скорости за замыкающим скачком определим значение приведённой плотности тока .

Коэффициент полного давления замыкающего скачка определяется по формуле:

.

Коэффициент полного давления системы скачков определяется по формуле:

.
Определим параметры потока на выходе из воздухозаборника:







Определим приведенную плотность тока на выходе из воздухозаборника:



Площадь на выходе из воздухозаборника:



5) Расчёт диффузора.

Потери в диффузоре двигателя рассчитываем методом последовательных приближений.
В первом приближении считаем, что диффузор идеальный, по заданной приведенной скорости на выходе из диффузора определим приведенную плотность тока:



Определим площадь на выходе из диффузора в первом приближении (считаем давление на выходе из диффузора равным давлению на входе в диффузор).


По заданному значению относительного диаметра на выходе из диффузора и определённому в первом приближении значению площади на выходе из диффузора определяем внутренний и наружный диаметры на выходе из диффузора:

м.

м.

С учётом того, что диффузор выполнен с уменьшающимся внутренним диаметром (), а длина диффузора (по заданию) равна удвоенному внутреннему диаметру на выходе из диффузора , определяем внутренний диаметр на входе в диффузор (рис. 1).

Определяем наружный диаметр на входе в диффузор:

= 0,38834 м.
Определим внутренний диаметр на входе диффузор:

= +2*tg*LD= 0,08544+2*tg50*2*0,08544=0,11534 м.
По известным диаметрам на входе и выходе из диффузора и длине диффузора, определим угол раскрытия наружной стенки диффузора (рис. 1).



Рис. 1. Расчётная схема осекольцевого диффузора
=2*arctg((Dнар Д – Dнар ВЗ)/2*LD)=2*arctg((0,38836-0,38834)/2*0,17088)=

= 2*arctg (0,000059)

= 0.
Определим коэффициент сопротивления диффузора:
=1,207*0,255*0,03469.
По заданию, на выходе из ВЗ имеется определённый профиль скоростей. Набор возможных профилей приведён на рис. 2.



Рис. 2. Профиля скоростей на выходе из воздухозаборника в зависимости от относительного радиуса
В соответствии с заданием выбираем 4 профиль скоростей на входе в диффузор, методом линейной интерполяции по определённому значению угла раскрытия наружной стенки диффузора , по таблице 2 или по рис. 3 определяем значение коэффициента .
Таблица 2. Зависимость коэффициента от угла раскрытия наружной стенки диффузора и профиля скорости на входе в диффузор





Профиль скорости

1

2

3

4

5

6

7

1,00

1,40

2,00

1,16

0,90

2,74

8

1,00

1,60

2,10

1,21

1,15

2,98

10

1,00

1,60

2,10

1,20

1,36

3,02

12

1,00

1,45

2,00

1,10

1,42

2,70

14

1,00

1,40

1,86

1,08

1,50

2,48




Рис. 3. Зависимость коэффициента от угла раскрытия наружной стенки диффузора и профиля скорости на входе в диффузор.
Принимаем =1,207
В зависимости от угла раскрытия наружной стенки диффузора по таблице 3 методом линейной интерполяции определяем значение коэффициента .
Таблица 3. Зависимость коэффициента от угла раскрытия наружной стенки диффузора





7

0,245

8

0,250

10

0,300

12

0,370

14

0,44


Принимаем =0,255
Определяем коэффициент полного давления диффузора по формуле:

0,98626.

Определяем полное давление на выходе из диффузора:
==330102,2337 Па.
Во втором приближении определяем площадь на выходе из диффузора :


и повторяем вычисления по формулам:
м.

м.

Определяем наружный диаметр на входе в диффузор:

= 0,51674 м.
Определим внутренний диаметр на входе диффузор:

= +2*tg*LD= 0.20244+2*tg50*2*0.20244=0,27328 м.

=2*arctg((Dнар Д – Dнар ВЗ)/2*LD)=2*arctg((0,57848-0,51675)/2*0,40488)=

= 2*arctg (0,07615)

=8,710.

Принимаем =1,206
Принимаем =0,265
Определим коэффициент сопротивления диффузора:
=1,206*0,265*0,03801.

0,98495.
Продолжаем повторять вычисления до тех пор, пока относительное изменение коэффициента полного давления не будет меньше 0,02%:

.
Определяем полное давление на выходе из диффузора:
==329662,765 Па.
В третьем приближении определяем площадь на выходе из диффузора :


и повторяем вычисления по формулам:
м.

м.

Определяем наружный диаметр на входе в диффузор:

= 0,51683 м.
Определим внутренний диаметр на входе диффузор:

= +2*tg*LD= 0.20257+2*tg50*2*0.20257=0,27346 м.
=2*arctg((Dнар Д – Dнар ВЗ)/2*LD)=2*arctg((0,57878-0,51684)/2*0,40514)=

= 2*arctg (0,07646)

=8,740.

Принимаем =1,206
Принимаем =0,265
Определим коэффициент сопротивления диффузора:
=1,206*0,265*0,03837.

0,98481.
Продолжаем повторять вычисления до тех пор, пока относительное изменение коэффициента полного давления не будет меньше 0,02%:

.

Определяем параметры на выходе из диффузора , , .
==329615,907 Па.
=427,9 К.
=166,54752 м/с.

Определим значение приведённых скоростей на входе и выходе из диффузора


Определим через газодинамическую функцию статические давления на входе и выходе из диффузора , .

=*0,65689=219861,083Па.
=329615,907 *0,89155=293869,0619 Па.

Воспользовавшись уравнением сохранения импульса, записанному для сечений на входе и выходе из диффузора определим силу, действующую со стороны газа на стенки диффузора :

=(154081,083*0,15098+95*311,87) – (228089,0619*0,23075+95*166,54752)= = - 15562,75349Н.
Найдем избыточное давление на входе и выходе из диффузора:
РВЗ изб=РВЗ - РАТМ= 219861,083-65780=154081,083 Па.
РД изб=РД - РАТМ= 293869,0619 -65780=228089,0619Па.
  1   2   3

Поделиться в соцсетях



Похожие:

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconИсследование способов оценки самопроизвольности
Теоретическую возможность химической реакции между веществами оценивают с помощью термодинамических функций. Однако, применение термодинамических...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconПри движении тела в газе со сверхзвуковой скоростью перед передней...
При движении тела в газе со сверхзвуковой скоростью перед передней поверхностью этого тела создается головная ударная волна – скачок...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconЛитература предисловие к русскому изданию
Мы же всюду даем свой перевод: "превращающая в тонкое семя". Слово мдангс, кроме значения цвета, имеет в медицинских текстах еще...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconАнализ научно-методической работы в мбоу «сош №42» за 2014/2015 учебный год
Цель анализа: определение уровня продуктивности научно-методической работы, объективная оценка результатов, определение проблем научно-методической...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconАнализ научно-методической работы в мбоу «сош №42» за 2013/2014 учебный год
Цель анализа: определение уровня продуктивности научно-методической работы, объективная оценка результатов, определение проблем научно-методической...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconАнализ научно-методической работы в мбоу «сош №42» за 2012/2013 учебный год
Цель анализа: определение уровня продуктивности научно-методической работы, объективная оценка результатов, определение проблем научно-методической...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconРавновесие твердого тела под действием произвольной плоской системы сил
Цель задания: Изучить равновесие абсолютно твердого тела под действием плоской системы сил. Закрепить знания об основных формах условий...

Определение термодинамических свойств рабочего тела icon1. Пояснительная записка
Контрольно – измерительных материалов по дисциплине «Техническое оснащение и организация рабочего места»

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconЛ. М. Цапурин Относительно физической сущности сил инерции, действующих...
«врождённое свойство материи». Ясно, что силы инерции это реальные силы. Особенность действия их на материальное тело в отличии других...

Определение термодинамических свойств рабочего тела iconТема исследовательской работы
Исследование свойств аспирина и возможность использования его в качестве консерванта


Литература




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
lit.na5bal.ru
..На главную