Определение характеристик воздуха на заданной высоте полета H.

 

Расчёт массовых и мольных долей компонентов и теплоёмкости производится для воздуха, потребляемого двигателем самолёта на высоте полёта Н = 9000м и скорости полёта V = 0,8M.

 

Найдем удельные газовые постоянные для каждого компонента:

(1),

где R_m=8314,3·10^-3 Дж/моль×К;

- молярные массы компонентов - в табл. 5

;

;

;

.

Изохорные теплоемкости компонентов:

 

 

Изобарные теплоемкости компонентов:

 

Массовые доли:

G_{воздуха}=1кг

µ_{воздуха}=28,9257 кг/моль

 

Для газовой смеси определим:

 

изобарную теплоемкость:

 

изохорную теплоемкость:

удельную газовую постоянную:

показатель адиабаты:

2.2 Определение (p_к)_opt — оптимальной степени сжатия в компрессоре.

 

 

Для заданного числа М полета оптимальное значение можно получить аналитически из условия, что при его значении полезная работа цикла ГТД наибольшая. Решение сводится к отысканию максимума функции .

 

Этот максимум в идеальном цикле достигается при значении

 

(4),

 

Тогда

 

 

Т₃=1650 K

 

Т₀=229,7 K

 

M=0,8

 

Определение коэффициента избытка воздуха a

 

Основано на обеспечении заданной температуры перед турбиной.

 

Для расчета примем соотношение для данного вида топлива :

Для топлива : ; .

Коэффициент избытка воздуха определяется по формуле:

 

(5)

 

где