Газотурбинный двигатель

Материал из Machinepedia
(Различия между версиями)
Перейти к: навигация, поиск
(Новая страница: « ==Газотурбинный двигатель== '''Газотурбинный двигатель (ГТД)''' – это тепловой двигатель,…»)
 
Строка 1: Строка 1:
 
+
[[Файл:Двигатель.jpg|200px|thumb|left|]]
  
 
==Газотурбинный двигатель==
 
==Газотурбинный двигатель==

Версия 14:09, 31 марта 2014

Двигатель.jpg

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель (ГТД) – это тепловой двигатель, который реализует принцип преобразования энергии сжатого и нагретого газа в механическую работу на валу газовой турбины. ГТД отличается от поршневого двигателя тем, что все процессы в нем протекают в потоке движущегося газа. Атмосферный воздух нагнетается компрессором и сжимается, после чего поступает в камеру сгорания, куда подается топливо, образующее при сгорании большое количество находящихся под большим давлением продуктов сгорания. После этого энергия продуктов сгорания превращается в работу вращением лопаток струей газа. Часть работы при этом расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Оставшаяся работа передаётся на приводимый агрегат. Работа, которая потребляется этим агрегатом, является полезной работой ГТД. Газотурбинные двигатели имеют самую большую удельную мощность среди ДВС, доходящую до 6 кВт/кг. В качестве топлива может использоваться любое горючее, которое можно превращать в дисперсную фазу: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, природный газ, судовое топливо, водяной газ, спирт и измельченный уголь.

Принцип работы

Как и во всех циклических тепловых двигателях, чем выше температура сгорания, тем выше КПД (Если точнее, чем выше разница между "нагревателем" и "охладителем"). Сдерживающим фактором является способность стали, никеля, керамики или других материалов, из которых состоит двигатель, выдерживать температуру и давление. Значительная часть инженерных разработок направлена на то, чтобы отводить тепло от частей турбины. Большинство турбин также пытаются рекуперировать тепло выхлопных газов, которое, в противном случае, теряется впустую. Рекуператоры — это теплообменники, которые передают тепло выхлопных газов сжатому воздуху перед сгоранием. При комбинированном цикле тепло передается системам паровых турбин. И при комбинированном производстве тепла и электроэнергии (когенерация) отработанное тепло используется для производства горячей воды. Как правило, чем меньше двигатель, тем выше должна быть частота вращения вала(ов), необходимая для поддержания максимальной линейной скорости лопаток. Максимальная скорость турбинных лопаток определяет максимальное давление, которое может быть достигнуто, что приводит к получению максимальной мощности, независимо от размера двигателя. Реактивный двигатель вращается с частотой около 10000 об/мин и микро-турбина — с частотой около 100000 об/мин. Авиационные двигатели также часто используются для генерации электрической мощности, благодаря их способности запускаться, останавливаться и изменять нагрузку быстрее, чем промышленные машины.

Типы ГТД

Воздушно-реактивный двигатель — газовый двигатель, оптимизированный для получения тяги от выхлопных газов или от туннельного вентилятора, присоединенного к газовой турбине. Реактивные двигатели, которые производят тягу главным образом от прямого импульса выхлопных газов, часто называются турбореактивными, в то время, как создающие тягу от туннельного вентилятора, часто называются турбовентиляторными.

Одновальные и многовальные двигатели

Простейший газотурбинный двигатель имеет только одну турбину, которая приводит компрессор и одновременно является источником полезной мощности. Это накладывает ограничение на режимы работы двигателя. Иногда двигатель выполняется многовальным. В этом случае имеется несколько последовательно стоящих турбин, каждая из которых приводит свой вал. Преимущество многовального двигателя в том, что каждая турбина работает при оптимальной скорости вращения и нагрузке.

Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Присоединиться сейчас к бесплатной торговой площадке №1 для промышленников в России machinebook
Навигация
Навигация
Рекламодателям
Инструменты
Яндекс.Метрика