rpd000015898 (160400 (24.05.01).С11 Интеллектуальные аэрогидрокосмические системы), страница 4

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Особенности работы и характеристики, сверхзвуковых сопел. Расчетные и нерасчетные режимы работы сверхзвуковых сопел. Регулирование сопел. Характеристики сопел.

1.14.1. Геометрическое и аэродинамическое согласование. (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Размещение двигателя на аппарате. Центровка. Выбор оптимальной геометрии с учетом компоновки на аппарате. Аэродинамическое согласование по входному устройству. Влияние пограничного слоя на параметры двигателя и аэродинамические характеристики аппарата. Влияние реактивной струи на обтекание кормовой части аппарата.

1.15.1. Математические модели расчета различных двигательных установок (АЗ: 2, СРС: 1)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Математическая модель расчета ракетного двигателя твердого топлива. Математические модели расчета двигателей воздушного участка траектории. Математические модели расчета двигателей подводного участка траектории.

1. Практические занятия

1. Лабораторные работы

1.4.1. Выбор химического источника тока для бортовой энергосистемы. (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.10.1. Расчет и определение состава топливной системы. (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.10.2. Проектирование камеры сгорания твердого топлива при согласовании ее геометрии с миделем аппарата. (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.10.3. Изучение конструкции и определение особенностей газогенераторов. (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1. Типовые задания

Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Энергоустановки ЛА »

Прикрепленные файлы

Задание на курсовой проект по курсу Энергоустановки ЛА.doc

Задание №1

Провести газодинамический расчет и определить облик двигателя АИ-25.по взлетному режиму

Все характеристики двигателя взять из справочника «Авиационные, ракетные, морские , промышленные двигатели. 1944 – 2000 г»

Сравнить полученные данные с приведенными в справочнике. Массу и размеры двигателя определить по статистике.

Задание №2

Провести газодинамический расчет двигателя АИ-222-25.для взлетного режима. В структурной схеме учесть механические связи:

Вентилятор – турбина высокого давления (охлаждаемая)

Компрессор- турбина низкого давления

Предусмотреть охлаждение турбины высокого давления воздухом за компрессором

Определить вес и диаметр двигателя по миделевому сечению, с использованием статистических данных.

Задание №3

Провести газодинамический расчет и определить облик двигателя Д-36.по взлетному режиму

Все характеристики двигателя взять из справочника «Авиационные, ракетные, морские , промышленные двигатели. 1944 – 2000 г»

Сравнить полученные данные с приведенными в справочнике. Массу и размеры двигателя определить по статистике.

Задание №4

Провести газодинамический расчет и определить облик двигателя Д-36.по взлетному режиму

Все характеристики двигателя взять из справочника «Авиационные, ракетные, морские , промышленные двигатели. 1944 – 2000 г»

Сравнить полученные данные с приведенными в справочнике. Массу и размеры двигателя определить по статистике.

Задание №4

Провести газодинамический расчет двухконтурного турбореактивного ПС-90

на взлетном режиме.

Тяга 160000 Н

Степень двухконтурности 4,5

Степень повышения давления в вентиляторе 1,67

Суммарная степень повышения давления 31,9

Температура газа перед турбиной 1621 К

Удельный расход топлива (действительный) 0,38

Расход воздуха (действительный) 471 кг/с

В структурной схеме предусмотреть наличие:

- одноступенчатого вентилятора

- 3-ступенчатого компрессора в газодинамическом контуре.(вентилятор и трехступенчатый компрессор связан механической связью с турбиной высокого давления)

- 13-ступенчатого компрессора, связанного с турбиной низкого давления

- турбину высокого давления

-турбину низкого даления

Принять:

- КПД вентилятора равным 0,85

- _к - 3-х ступенчатого компрессора равное 2, при КПД равным 0,9

- КПД 13-ступенчатого вентилятора равным 0,89

- КПД турбин равным 0,85

Предусмотреть охлаждение турбины высокого давления.

Определить массу и габариты двигателя по статистике

Сравнить полученные результаты с действительными величинами по расходу воздуха, удельному расходу топлива, массе двигателя и диаметру вентилятора

Задание №5

Провести газодинамический расчет двухконтурного турбореактивного двигателя ПС-90 на крейсерском режиме. (Н=11000 м.. М=0,8)

Тяга 35000 Н

Степень двухконтурности 4,4

Степень повышения давления в вентиляторе 1,75

Суммарная степень повышения давления 37,0

Температура газа перед турбиной 1370 К

Удельный расход топлива (действительный) 0,595

Приведенный расход воздуха (действительный) 504 кг/с

(m_пр =m_в (Р₀ /Р^_в )  )

В структурной схеме предусмотреть наличие:

- одноступенчатого вентилятора

- 3-ступенчатого компрессора в газодинамическом контуре.(вентилятор и трехступенчатый компрессор связан механической связью с турбиной высокого давления)

- 13-ступенчатого компрессора, связанного с турбиной низкого давления

- турбину высокого давления

-турбину низкого даления

Принять:

- КПД вентилятора равным 0,85

- _к - 3-х ступенчатого компрессора равное 2, при КПД равным 0,9

- КПД 13-ступенчатого вентилятора равным 0,89

- КПД турбин равным 0,85

Предусмотреть охлаждение турбины высокого давления.

Определить массу и габариты двигателя по статистике

Сравнить полученные результаты с действительными величинами по расходу воздуха, удельному расходу топлива, массе двигателя и диаметру вентилятора

Задание №6

Провести газодинамический расчет двигателя РД-33 для максимального нефорсированного режима. Принять:

1. Для компрессора низкого давления (вентилятора)

_ступ = 1,3, _ступ =0,9, _вент =2,8

2. Для компрессора высокого давления

_ступ = 1,25, _ступ =0,92, _комп =7,45

Определить температуру газа в форсажной камере для достижения тяги в форсажном режиме на уровне 8300 кгс

Задание №7

Провести газодинамический расчет двухконтурного двигателя РД-1700 на взлетном режиме в соответствии с прилагаемыми техническим характеристиками.

В структурной схеме предусмотреть механическую связь компрессора низкого давления (вентилятора) с турбиной высокого давления. Охлаждения турбины не предусматривать

В литературе имеется сообщение, что для двигателя разработана форсажная камера, при использовании которой тяга двигателя на полном форсированном режиме составит 2000 кгс.

Определить параметры двигателя с форсажной камерой

Задание №8

Провести газодинамический расчет турбовинтового двигателя ТВ3-117. для взлетного режима

Технические характеристики:

Мощность на валу воздушного винта 2200 л.с.

Температура газа перед турбиной 1263 К

Расход воздуха (действительный) 9,1 кг/с

Степень повышения давления в компрессоре 9,6

Удельный расход топлива (действительный) 0,230 кг/л.с. час

Масса двигателя (действительная) 285 кг

КПД компрессора 0,86

КПД турбины компрессора 0,91

КПД свободной турбины 0,94

Конструктивные особенности:

- 12-ступенчатый компрессор

- 2-х ступенчатая турбина компрессора

- 2-х ступенчатая свободная турбина

При проведении газодинамического расчета принять давление перед соплом равным 0,1 атм

Задание №9

Провести газодинамический расчет двухконтурного турбореактивного двигателя с раздельными соплами при следующих параметрах

Режим взлетный

Тяга 65000 Н

Степень двухконтурности 5,6

Пк вентилятора 1,39

Пк компрессора 20,2

Температура газа перед турбиной 1510 К

Принять коэффициенты потерь в отдельных элементах в соответствии с рекомендациями, имеющимися в литературе. Указать источники этих данных.

Определить диаметр вентилятора, приняв втулочное отношение равным 0.3 и коэффициент входной скорости 0,35

Рассчитать Суд

Задание №10

Провести газодинамический расчет двухконтурного турбореактивного двигателя с раздельными соплами при следующих параметрах

Режим крейсерский

Высота 8000 м

Скорость Мп=0,75

Тяга 16000 Н

Степень двухконтурности 6,2

Пк вентилятора 1,4

Пк компрессора 19,8

Температура газа перед турбиной 1245 К

Принять коэффициенты потерь в отдельных элементах в соответствии с рекомендациями, имеющимися в литературе. Указать источники этих данных.

Определить диаметр вентилятора, приняв втулочное отношение равным 0.3 и коэффициент входной скорости 0,35

Рассчитать Суд

Задание №11

Провести гидрогазодинамический расчет комбинированного ракетно-турбинного двигателя с раздельными контурами

Исходные данные:

1. Тяга 30000 Н

2. Скорость полета 3 М

3. Высота полета 11000 м

4. Температура газа перед турбиной 1600 К

5. Степень повышения давления в компрессоре 5

6. Температура в камерах сгорания обоих контуров 2200 К

7. Компоненты ракетной камеры сгорания керосин- кислород

8. Соотношение компонентов к1 =16

Задание №12

Провести газодинамический расчет газотурбинной установки с силовой турбиной при исходных данных:

Условия работы: наземная установка

Мощность силовой турбины 110 МВт

Температура на выходе из двигателя 790 К

Степень повышения давления в компрессоре 14,7

Теплотворная способность топлива 5040 кДж/кг

Принять:

- давление перед соплом отличается от атмосферного на 0,1 10⁵ Па

-КПД компрессора 0,85

- КПД турбины газогенератора 0,87

КПД силовой турбины 0,9

Коэффициент полноты сгорания 0,97

Определить подбором температуру газа перед турбиной в диапазоне 1000…1500 К

ГТД состоит из осевого 15-ступенчатого компрессора, трубчато-кольцевой противоточной камеры сгорания, четырехступенчатой осевой турбины.

Сравнить результаты расчета с реальным газотурбинным двигателем для электростанций ГТД 110. (Справочник «Двигатели 1944-2000 авиационные, ракетные, морские, промышленные»

Задание №13

Провести гидрогазодинамический расчет водометного двигателя с газогенератором твердого топлива. Используя лопастную систему насоса ОД-1 выбрать режим работы насоса при максимальном КПД .и максимально возможный кпд турбины при редукторной схеме.

Исходные данные :

Скорость движения аппарата 30 м/с.

Глубина движения 400 м.

Диаметр аппарата 0,533 м

Внутренний диаметр камеры сгорания 0,5 м.

Коэффициент гидродинамического сопротивления аппарата 0,16

Использовать твердое топливо с параметрами

Плотность топлива 150 кг/м3

Температура газа 1550 К

Показатель адиабаты 1.22

Газовая постоянная 400 Дж/кг.К

Скорость горения u = 0,45*10^-4 P^0,3 м/с

КПД турбины принять в соответствии с прилагаемым графиком. Максимально допустимая окружная скорость на турбине 450 м/с

Согласовать диаметр шашки в соответствии с внутреннем диаметром камеры сгорания с точностью 5%

Задание №14

Провести гидрогазодинамический расчет водометного двигателя с газогенератором твердого топлива. Используя лопастную систему насоса ОД-1 выбрать режим работы насоса при максимальном КПД .и максимально возможный кпд турбины при редукторной схеме.

Исходные данные :