Politechnika Rzeszowska.docx

Politechnika Rzeszowska

Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa

Projektowanie silników lotniczych

PROJEKT NR 2

Wykonać obliczenia termogazodynamiczne silnika śmigłowcowego z wolną turbiną napędową dla warunków normalnych (pH=101325[Pa] oraz TH=288.15[K]), startowych, statycznych na ziemi (CH=0 [m/s], H=0 [m]), gdy moc na wale wyjściowym silnika, spręż sprężarki oraz temperatura spiętrzenia spalin przed turbiną wynoszą odpowiednio:    Nsm=900 [kW],  πs*=8,  T3*=1240 [K].

Katarzyna Kozendra

IVLiK-B

1.     Oznaczenie charakterystycznych przekrojów dwuwałowego silnika śmigłowcowego:

2.     Założenia:

2.1. Wykładnik izentropy powietrza:

k=1,4

2.2. Wykładnik izentropy spalin:

k'=1,33

2.3. Indywidualna stała gazowa dla powietrza:

R=287 JkgK

2.4. Indywidualna stała gazowa spalin:

R'=289,3 JkgK

2.5. Wartość opałowa paliwa:

Wd=42900 kJkg

2.6. Teoretyczne zapotrzebowanie powietrza do spalenia 1 kg paliwa, dla nafty przyjmować:

Lt=14,9 kg pow.kg pal.

2.7. Względny strumień powietrza upuszczany na potrzeby chłodzenia turbiny (dla T3*=1240 K):

ν=νchł=0,05

2.8 Względny strumień powietrza upuszczanego dla użytku pokładowego

νup=0

2.9. Względny strumień powietrza chłodzącego, wracającego do kanału przepływowego turbiny:

νw=0,045

2.10. Straty ciśnienia we wlocie (założenie: ϕ1=0,95; λ1=0,55; σf dla MH<1

wynosi 1):

σwl=σK=1-k-1k+1λ12ϕ121-k-1k+1λ12kk-1=0,996

2.11. Sprawność izentropowa sprężarki (założenie: ηpi*=0,88; ΔηS2*=0,01; ΔηS1*=0,025, ponieważ m’<5 kg/s):

ηS*=πS*k-1k-1πS*k-1kηpi*-1=0,819

2.12. Stopień przekazywania ciepła w komorze spalania:

ξKS=0,98

2.13. Współczynnik strat ciśnienia spiętrzenia w komorze spalania:

σKS=0,979

2.14. Sprawność izentropowa turbiny:

Początkowa przyjęta sprawność turbiny: 0,9.

Założona sprawność stopnia turbiny: ηpTS*=0,89

Sprawność turbiny po uwzględnieniu rozprężu:

ηTS*=1-1πTS*(k'-1)ηpTS*k'1-1πTS*(k'-1)k'=0,899

2.15. Sprawność mechaniczna turbiny niskiego ciśnienia:

ηmTS=0,98

2.16. Sprawność izentropowa turbiny wolnej:

Początkowa przyjęta sprawność turbiny: 0,9.

Założona sprawność stopnia turbiny: ηpTW*=0,89

Sprawność turbiny po uwzględnieniu rozprężu:

ηTW*=1-1πTW*(k'-1)ηpTW*k'1-1πTW*(k'-1)k'=0,898

2.17. Sprawność mechaniczna turbiny wysokiego ciśnienia:

ηmTW=0,98

2.18. Liczba Macha w przekroju wyjściowym  turbiny:

M4=0,3

2.19. Sprawność śmigła:

ηsm=0,86

2.20. Sprawność reduktora:

ηr=0,98

2.21. Współczynnik strat prędkości w dyszy wylotowej:

ϕD=0,975

2.22. Współczynnik prędkości w dyszy wylotowej:

λ5=c52k'R'k'+1T5*=0,3155

2.23. Współczynnik strat ciśnienia w dyszy wylotowej:

σD=php4*=0,9425

3.     Algorytm obliczeniowy.

4.     Zestawienie wyników: