Файл: Пояснительная записка по курсовой работе на тему проектировочный расчет камеры сгорания.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Факультет: аэрокосмический

Направление подготовки: 13.03.03 «Энергетическое машиностроение»

Профиль программы бакалавриата: «Газотурбинные и паротурбинные установки и двигатели»

Кафедра: «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Дисциплина: «Энергетические машины и установки»


расчетно – пояснительная записка по курсовой работе

на тему:

«ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ РАСЧЕТ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ»


Выполнил студент гр. ЭМ-19-1б _____________ Петрова Е. Н.

Проверил доцент каф. РКТЭС, к.т.н. _____________ Петрова Е. Н.

Пермь 2022 г.

Техническое задание на разработку камеры сгорания

Спроектировать камеру сгорания ГТД. Вид топлива: керосин Т-1. Выполнить термогазодинамический, конструктивный, гидравлический расчеты проектируемой камеры сгорания, а также тепловой расчет стенки жаровой трубы.

Параметры ГТД, в составе которого работает камера сгорания:

• 
  степень повышения давления в компрессоре МПа;
  
• 
  число Маха на входе в двигатель М = 0,8;
  
• 
  суммарный массовый расход воздуха кг/с;
  

• 
  максимальная среднемассовая температура в зоне горения К;
  
• 
  температура газов на выходе из камеры сгорания К.
  

Вариант	, МПа	М	, кг/с	, оС	, оС
1	10,5	0,8	37,0	856	1070
2	14,7	0,8	45,1	675	975
3	10,1	0,8	80,8	534	785
4	17,3	0,8	33,0	956	1220
5	15,8	0,8	47,5	823	1080
6	9,0	0,8	76,7	543	887
7	12,0	0,8	57,1	976	1127
8	12,7	0,8	97	498	862
9	19	0,8	70	887	1070
10	17,5	0,8	64,5	969	1167
11	9,7	0,8	100	655	865
12	11,5	0,8	83,9	743	920
13	7,05	0,8	91,5	599	940
14	8,2	0,8	116,3	644	927
15	13,6	0,8	77,2	886	1112
16	21,5	0,8	84,3	896	1183
17	12,1	0,8	21,7	633	881
18	12,0	0,8	32,1	688	920
19	11,5	0,8	97	567	940
20	7,05	0,8	47,5	599	865

---

---

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

р – давление, Па;

w – скорость, м/с;

ρ – плотность, кг/м³;

Т – температура, К;

D, d – диаметр, м;

с_р– удельная изобарная теплоёмкость, Дж/(кгК);

G– массовый секундный расход, кг/с;

 – коэффициент избытка воздуха;

F– площадь сечения, м²;

–теплота сгорания рабочей массы топлива, кДж/кг;

– стехиометрическое количество воздуха, кг;

V – объем, м³;

 – толщина стенки жаровой трубы, м;

 – коэффициент полноты сгорания топлива в камере сгорания

---

;

R – газовая постоянная, Дж/(кгК);

М – число Маха;

– гидравлические потери полного давления, Па;

 – длина, м;

Подстрочные индексы:

В – воздух;

max – максимальное значение параметра;

Г – параметры после горения;

суммарное значение;

1 – первая зона горения;

2 – вторая зона горения;

К – параметры за компрессором;

Т – топливо;

о.с. – окружающая среда;

см – параметры после смешения;

п.с. – продукты сгорания;

вх. – параметры входа;

д – диффузор;

ж.т. – жаровая труба;

к.с. – камера сгорания;

фр – фронтовое устройство;

з.с. – зона смешения;

к.к. – кольцевой канал.
Надстрочные индексы

* - параметры торможения;

хол. – параметры холодного потока воздуха;

зав. – параметры воздушной завесы.

ВВЕДЕНИЕ

Камера сгорания - один из основных узлов ГТД, ее назначение – получение высокотемпературного рабочего тела. Надежность запуска и работы камеры сгорания, ее экономичность и долговечность определяют основные показатели ГТД.

Горение топлива является основой рабочего процесса камеры сгорания. Поскольку физико-химические процессы, протекающие в камере сгорания, в настоящее время изучены не в полной мере – до сих пор не создана качественная методика расчёта данного узла, поэтому проектирование в значительной степени основано на опытном исследовании действующих образцов. Расчет основных геометрических параметров основан на уравнении расхода и имеющихся рекомендаций, основанных на экспериментальных данных.

Рабочий процесс в камере сгорания можно разделить на несколько этапов, основными из которых являются: смесеобразование, воспламенение и горение топливно-воздушной смеси, стабилизация пламени, смешение продуктов сгорания с вторичным воздухом, охлаждение воздухом горячих стенок жаровой трубы.

Камеры сгорания ГТД могут иметь различную форму проточной части и конструктивное исполнение. Наиболее распространенные камеры сгорания: трубчатая, трубчато-кольцевая и кольцевая.

---

---