Смекни!
smekni.com

Проектирование системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета (стр. 5 из 6)

5.1. Масса топлива, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления воздухозаборников СКВ

- Внешнее аэродинамическое сопротивление воздузаборников СКВ:

(5.1)

где

=0,0047 м2 – площадь миделя частей дополнительного воздухозаборника, выставленных в поток;
=0,3118 кг/м3- плотность воздуха на высоте крейсерского полета самолета Н=12000м;
= 850 км/ч – крейсерская скорость полета самолета;
=0,12 – коэффициент аэродинамического сопротивления частей воздухозаборника, выставленных в поток (воздузаборник расположен в нижней части фюзеляжа под крылом).

- Внутреннее аэродинамическое сопротивление воздузаборников СКВ:

(5.2)

где:

=0,346 кг/с – массовый расход воздуха через воздухозаборник;
=150 м/с – остаточная скорость на выходе в атмосферу;
=25о – угол между направлением выхода струи воздуха и направлением полета.

- Масса топлива, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления воздухозаборников СКВ:

(5.3)

где К=19 – аэродинамическое качество самолета; g =9,8м/с2 – ускорение свободного падения; Суд =0,57 кг/Нч – удельный расход топлива на крейсерском полете;

=3,5 часа – время полета самолета.

5.2 Масса топлива, расходуемая на сжатие в компрессоре двигателя воздуха, подаваемого в СКВ

(5.4)

где

=4200 кг/ч – расход воздуха, отбираемого от ступени компрессора;
=1160Дж/(кгК) – удельная теплоемкость топлива;
=1500К – температура газов в камере сгорания;
=44000 кДж/кг – удельная теплота сгорания топлива;
=0,98- коэффициент полноты сгорания топлива в камере сгорания;
=12,5 – степень сжатия воздуха в кабине за последней ступенью компрессора;
= 10,669 – степень сжатия воздуха в компрессоре за ступенью отбора.

- Масса топлива, расходуемая на сжатие в компрессоре двигателя воздуха, подаваемого в СКВ:

=947,8кг. (5.5)

5.3 Масса топлива, расходуемая на компенсацию энергии, отбираемой в СКВ с вала двигателя

- Расход топлива на компенсацию потерь энергии, отбираемой с вала двигателя:

где

=620 Вт – энергия, снимаемая с вала двигателя.

=66,5586 кг/ч.

- Масса топлива, расходуемая на компенсацию потерь энергии, отбираемой с вала двигателя:

=213,094 кг.

5.4 Массовые характеристики агрегатов СКВ

5.4.1 Теплообменные аппараты

5.4.1.1 ВВТ1 (воздухо-воздушный теплообменник)

- Тепловой поток, отводимый воздухо-воздушным теплообменником:

где

=1.032 кг/с – расход воздуха через воздухо-воздушный теплообменник;
=401.076 К – температура воздуха перед воздухо-воздушным теплообменником;
=347.03 К – температура воздуха на выходе из воздухо-воздушного теплообменника.

=56.05 кВт.

- Масса воздухо-воздушного теплообменника:

5.4.1.2. ВВТ2

- Тепловой поток, отводимый воздухо-воздушным теплообменником:

где

=1.032 кг/с – расход воздуха через воздухо-воздушный теплообменник;
=373.952 К – температура воздуха перед воздухо-воздушным теплообменником;
=342.476 К – температура воздуха на выходе из воздухо-воздушного теплообменника.

=32.65 кВт.

- Масса воздухо-воздушного теплообменника:

5.4.1.3 РГТ (регенеративный теплообменник)

- Тепловой поток, отводимый РГТ:

где

=1.032 кг/с – расход воздуха через регенеративный теплообменник;
=342.476К – температура воздуха перед регенеративным теплообменником;
=326.016К – температура воздуха на выходе из регенеративного теплообменника.

=17.07 кВт.

- Масса воздухо-воздушного теплообменника:

5.4.2 Турбохолодильник

- Тепловой поток, отводимый первой турбиной Т1:

где

=1.032 кг/с – расход воздуха через Т1;
=315.62 К – температура воздуха перед Т1;
=270.947 К – температура воздуха на выходе из Т1.

=46.33кВт.

- Масса первой турбины Т1:

- Тепловой поток, отводимый второй турбиной Т2:

где

=1.032 кг/с – расход воздуха через Т2;
=315.62 К – температура воздуха перед Т2;
=278.912 К – температура воздуха на выходе из Т2.

=38.07 кВт.

- Масса второй турбины Т2:

5.4.3 Влагоотделитель

- Масса влагоотделителя:

где

=3715 кг/ч – расход воздуха через влагоотделитель.

=9.538 кг.

5.4.4 Трубопроводы

- Масса трубы:

где

- условный диаметр трубы (см. табл. 1.), м;
- толщина стенки трубы (см. табл. 1.), м;
- длина трубы, м;
- плотность материала трубы, кг/м3.