Термодинамические циклы реактивных двигателей

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ [c.154]

Идеальные циклы реактивных двигателей по характеру входящих в них термодинамических процессов тождественны соответствующим циклам газотурбинных установок. Так, цикл прямоточных реактивных двигателей состоит из адиабатного сжатия воздуха в диффузоре, изобарного подвода тепла в камере сгорания, полного адиабатного расширения (до атмосферного давления) продуктов сгорания в сопле двигателя и изобарного отнятия от них тепла в атмосфере. [c.461]

В первой части учебника излагаются основные законы термодинамики, термодинамические процессы, реальные газы и пары, рассматриваются циклы двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок и реактивных двигателей даются основные положения химической термодинамики, необходимые для построения теории горения. [c.3]

Сравнение термодинамических циклов (рис. 1.31, а и рис. 1.32, а) показывает, что они полностью совпадают. Поэтому термический КПД цикла воздушно-реактивного двигателя определяется формулой (1.280), а работа — формулой (1.282). [c.61]

Анализ эффективности термодинамических циклов проведем для наиболее распространенных тепловых машин поршневых, газотурбинных и реактивных двигателей, паросиловых и холодильных установок. [c.108]

Развитие суперсплавов — отклик на потребность в материалах, обладающих необходимым сопротивлением ползучести и усталости при высоких температурах. В истории техники эта потребность была наиболее острой при создании реактивных авиадвигателей и прочих видов газовых турбин, хотя материалы с подобными свойствами находят применение и в теплообменниках мощных тепловых двигателей с другим термодинамическим циклом. В данной главе дано описание экономических выгод от перехода к более высоким температурам работы тепловых двигателей. Показано, что реализация этих выгод через повышение к.п.д. становится возможной, благодаря применению суперсплавов, хотя последние и отличаются более высокой стоимостью. Описание жаропрочных деталей реактивных авиадвигателей и промышленных газовых турбин дано совместно с описанием разнообразных отказов (разрушения) и необходимыми сведениями о материалах, позволяющими рассчитывать долговечность деталей. [c.49]

Идеальный термодинамический цикл, соответствующий процессам в реактивных двигателях с подводом тепла при постоянном объеме, при- [c.214]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

Такой же термодинамический цикл имеет и турбокомпрессор-ный реактивный двигатель. В нем лишь адиабатное сжатие возду.ха осушествляется в диффузоре и компрессоре, а адиабатное расширение происходит сперва в соплах газовой турбины, а затем в сопле двигателя. [c.462]

Рис. 93. Термодинамический цикл пульсирующего воздушно-реактивного двигателя а) на v-p — диаграмме б) на s-T — диаграмме

Сравнение циклов, показанных на рис. 84 и 93, свидетельствует об их полном совпадении, поэтому термодинамический к. п. д. цикла пульсирующего воздушно-реактивного двигателя определяется по формуле (472), а работа цикла — по формуле (473). [c.223]

График изменения давления в жидкостно-реактивном двигателе (см. рис. 9.5, в) повторяет аналогичный график на рис. 9.5, а от сечения II — II до сечения IV— IV. Вместе с тем на участке от I — I до II — II он отсутствует, так как цикл начинается при давлении р . Поэтому точка С на /Jti -диаграмме жидкостно-реактивного двигателя смещена влево и находится вблизи оси давления (точка Сг на рис. 9.6, а). Далее термодинамический цикл рассматриваемого двигателя протекает по контуру iZE. Процесс отвода теплоты Q,2 вместе с газовой смесью продуктов сгорания принимают изобарическим (горизонтальная линия EAj на рис. 9.6, а). Для данного двигателя эту линию проводят практически до оси давлений (точка Aj). Точки А2 и С2 условно соединяют для замыкания цикла. Линия, соединяющая Aj и j, находится в области малых величин tu, по- [c.116]

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) работает со сгоранием топлива при приблизительно постоянном объеме, и термодинамический цикл этого двигателя принимают таким же, как цикл ГТД с подводом теплоты при У=сопз1 (см. рис. 4.18). Термический КПД и удельную работу за цикл определяют соответственно по выражениям (4.42) и (4.43). [c.177]

Реактивные двигатели делят на воз-дущно-реактивные, в которых в качестве окислителя используется кислород атмосферного воздуха, и ракетные, не использующие атмосферный воздух. Термодинамические процессы, составляющие цикл воздущно-реактивного двигателя, осуществляются в нескольких элементах. [c.61]

В зависимости от способа получения силы тяги все реактивные двигатели делятся на две основные группы — воздущно-реактивные и ракетные (рис. 6.1). В воздущно-реактивных двигателях основным компонентом рабочего тела, осуществляющего термодинамический цикл, является атмосферный воздух,. кислород которого используется в качестве окислителя для преобразования химической энергии топлива в тепловую. [c.256]

Воздушно-реактивные двигатели. Турбореактивный двигатель (см. рис. 6.2) работает по термодинамическому циклу (рис. 6.3, а). На взлете воздух из атмосферы засасывается в воздухозаборник со скоростью до 150 — 200 м/с. В полете на больщих скоростях воздух подвергается динамическому сжатию в свободной струе и сверхзвуковом диффузоре до параметров, соответствующих точке в. Дальнейщее сжатие воздуха до точки к происходит в компрессоре. (В современных ТРД основным типом компрессора является многоступенчатый осевой.) Общая степень повышения давления в ТРД достигает 100 — 200. [c.259]

Турбовинтовые и турбовальные ГТД -единственные типы реактивных двигателей, в которых возможно применение регенерации теплоты. Термодинамический цикл такого ТВД принципиально не отличается от цикла ГТУ (см. рис. 4.23). [c.261]

Игорь Михайлович Ковтун после окончания института работал в лаборатории двигателей АН СССР у академика Б. С. Стечкина — одного из родоначальников теории воздушно-реактивных двигателей — и занимался как раз исследованием тепловых циклов, таких изученных, переизученных. Он снова и снова вчитывался в отточенные формулировки термодинамических теорем, пытаясь найти хоть какие-нибудь неиспользованные лазейки в неприступном гранитном фундаменте королевы наук . И, представьте себе, нашел Дело в том, что, рассуждая о достижимых К.П.Д., двигателисты, как правило, подразумевают, что свойства рабочего тела во время работы не меняются. А если мы выберем такие газы или их смеси, в которых на протяжении цикла происходят обратимые химические реакции [c.272]

Воздушно-реактивные двигатели (ВРД) в качестве основного компонента рабочего тела используют воздух окружающей атмосферы. В ВРД, работающих на химическом топливе, воздух одно1-временно используется в качестве окислителя для преобразования химической энергии применяемого в них горючего в тепловую. В ВРД, использующих ядерную энергию (ЯВРД), воздух является только рабочим телом для осуществления термодинамического цикла. РГспользование воздушной среды в качестве рабочего тела позволяет ограничиться на борту летательного аппарата запасом только одного горючего, доля которого от общего количества рабочего тела в ВРД не превышает 2—6%. Этим предопределяется более высокая экономичность ВРД по сравнению с РД. [c.11]

Как мы видели на примере простой паровой установки, обоснованием использования общего к. п. д. [т]о = Wnet/ V = = W net/(—АЯо)] служит наличие связи между т]о, Т1в и ti y, которая определяется равенством (17.23). Такое обоснование не удается найти в случае энергетической установки внутреннего сгорания с разомкнутым циклом, как, например, поршневой двигатель внутреннего сгорания или газотурбинная установка с незамкнутым циклом типа используемых в реактивных двигателях самолетов. В таких установках нет термодинамического цикла, что справедливо и для водородно-кислородного топливного элемента. Несмотря на это, их также часто характеризуют с помощью коэффициента т]о. Объясняется это простотой определения —АЯо с помощью калориметрических экспериментов, в то время как при использовании рационального к. п. д. требуются сведения о величине —AGo, определить которую значительно труднее. Для поршневого двигателя внутреннего сгорания в зависимости от его конструкции величина т]о достигает 25—35% при полной нагрузке. [c.307]

Если пренебречь объемами жидких топлива и окислителя и работой, затраченной на их подачу в камеру сгорания (работа насосов ТН ж ОН), то рабочий процесс жидкостного реактивного двигателя представится фигурой а12Ъа, где линия al соответствует процессу горения топлива, линия 1—2 — процессу расширения рабочего тела в сопле (теоретически это адиабата) линия 2Ь условно монч ет быть принята за линию процесса отдачи теплоты рабочим телом холодильникам. Если рабочий процесс заменить эквивалентным ему термодинамическим циклом, то его термический к. п. д. представится как отношение [c.162]

Из всего сказанного следует, что идеальным циклом воздушно-реактивного двигателя со сгоранием топлива при р = onst долн ен являться термодинамический цикл, принимавшийся в качестве такового для газотурбинной установки с подводом тепла при р = = onst (фиг, 107 и 108). Теоретический к. п. д. такого цикла уже известен и выражается следующим образом [c.201]

Ракетный двигатель твердого топлива (рис. 4.26, б) состоит из заряда твердого топлива 12, находящегося в камере сгорания 10, и реактивного сопла 11, через которое вытекают газы, образующиеся при сгорании топлива. Величина давления газов в РДТТ зависит от отношения площади поверхности горения к площади сечения горловины сопла. Поэтому заряду топлива придается такая форма, чтобы по мере выгорания топлива площадь горения существенно не изменялась (см. сечение I - I камеры сгорания, изображенное в увеличенном масштабе на рис. 4.26, б). В этом случае термодинамический цикл РДТТ приближается к циклу ЖРД со сгоранием при р-соп81. [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...