Турбина с газогенераторным газом

в палитре на схеме

Описание

Блок предназначен для моделирования турбины с газогенераторным газом жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Расчёт параметров блока проводится в соответствие со следующим алгоритмом:

  1. Путем интерполяции таблицы характеристик по заданным параметрам на входе в турбину и значению частоты вращения ⍵ определяются степень расширения газа на турбине ε и КПД η
  2. Рассчитывается давление на выходе из турбины:

  3. С помощью термодинамического расчёта в итерационном цикле при фиксированной энтропии находится значение адиабатического перепада Δhad продуктов сгорания на турбине такое, чтобы давление на выходе равнялось pout
  4. Энтальпия продуктов сгорания на выходе из турбины принимается равным:

  5. Определение мощности турбины выражением:

  6. Определение момента турбины выражением:

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
w Массив входных параметров, состоящий из следующих величин:
  1. Давление, Па
  2. Температура, К
  3. Плотность, кг/м3
  4. Удельная энтальпия, Дж/кг
  5. Удельная энтропия, Дж/кг
  6. Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  7. Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  8. Массовый расход, кг/с
  9. Идентификатор таблицы свойств вещества
  10. Идентификатор термодинамического расчёта
 Математическая
in Порт для передачи значения частоты вращения ротора (порт становится доступным при выборе "Да" в свойстве "Наличие механического порта") Математическая
Примечание:
  1. Идентификатор таблицы свойств вещества, полученный в результате загрузки таблицы вещества функцией loadgas (для продуктов сгорания, представляющих собой смесь веществ, принимает значение –1)
  2. Идентификатор, описывающий термодинамическое состояние смеси веществ, полученный в результате вызова функции geo_make_substance (для чистых веществ принимает значение –1)

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
out Массив выходных параметров, состоящий из следующих величин:
  1. Давление, Па
  2. Температура, К
  3. Плотность, кг/м3
  4. Удельная энтальпия, Дж/кг
  5. Удельная энтропия, Дж/кг
  6. Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  7. Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  8. Массовый расход, кг/с
  9. Идентификатор таблицы свойств вещества
  10. Идентификатор термодинамического расчёта
 Математическая
M_N Порт для передачи значений момента и мощности, создаваемых турбиной. В порт передаётся массив из двух вещественных чисел: первое – момент, второе - мощность (порт становится доступным при выборе "Да" в свойстве "Наличие механического порта") Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Задавать частоту вращения через порт mport Установка наличия механического порта. Возможные значения:
  • "Да" - требуется указание источника данных частоты вращения турбины.
  • "Нет" - частота вращения берётся из свойства "Частота вращения (относительная)"
 Да Двоичное
Имя файла с характеристикой турбины DbFileName Название таблицы из базы данных с характеристиками турбины Имя файла базы данных
Номинальная частота вращения, Гц wn Номинальная частота вращения турбины 500 Вещественное
Частота вращения (относительная) w Относительная частота вращения турбины. Свойство доступно при значении свойства "Наличие механического порта" равном "Нет" 1 Вещественное
Примечание:
Свойство "Характеристика" задаётся в том же формате, что и свойство "Характеристика" расчётного блока Ступень турбины с критическим течением из библиотеки "Теплогидравлика (HS)". Доступен один вид задания характеристик и .

Параметры

Название Имя Описание (опционально) Тип данных
Процесс расширения Группа параметров, отображающих параметры процесса расширения
Перепад давления, Па dP Перепад давления Вещественное
Коэффициент расширения eps Степень расширения турбины Вещественное
Объёмный расход, м³/с Q Объёмный расход газа через турбину Вещественное
Массовый расход, кг/с G Массовый расход газа через турбину Вещественное
Коэффициент адиабаты K_ad Постоянная адиабаты газа Вещественное
Адиабатический перепад, К dT_ad Адиабатический перепад температуры на турбине Вещественное
Характеристики Группа параметров, отображающих характеристики турбины
Частота вращения относительная w_otn Относительная частота вращения турбины Вещественное
Частота вращения абсолютная, Гц w_abs Абсолютная частота вращения турбины Вещественное
Мощность на валу, Вт power Мощность на валу турбины Вещественное
Момент на валу, Н*м moment Момент, создаваемый турбиной Вещественное
КПД kpd Коэффициент полезного действия турбины Вещественное
Аргумент X для характеристики КПД kpd_G Аргумент X для характеристики КПД Вещественное
Аргумент X для характеристики степени расширения eps_G Аргумент X для характеристики степени расширения Вещественное
Аргумент Y для характеристики КПД kpd_W Аргумент Y для характеристики КПД Вещественное
Аргумент Y для характеристики степени расширения eps_W Аргумент Y для характеристики степени расширения Вещественное
Вход Группа параметров, отображающих параметры на входе в турбину
Давление на входе, Па P_in Давление газа на входе в турбину Вещественное
Температура на входе, К T_in Температура газа на входе в турбину Вещественное
Энтальпия на входе, Дж/кг H_in Энтальпия газа на входе в турбину Вещественное
Выход Группа параметров, отображающих параметры на выходе из турбины
Давление на выходе, Па P_out Давление газа на выходе из турбины Вещественное
Температура на выходе, К T_out Температура газа на выходе из турбины Вещественное
Энтальпия на выходе, Дж/кг H_out Энтальпия газа на выходе из турбины Вещественное