Принцип работы газотурбинного двигателя

Принцип работы газотурбинного двигателя [c.156]

Поршневые и газотурбинные двигатели существенно отличаются кинематическими схемами. В поршневых двигателях внутреннего сгорания к необходимым элементам относятся шатунно-кривошипный механизм, маховик возвратно-поступательное движение поршня создает неравномерность работы. Перечисленные особенности конструкций поршневых двигателей внутреннего сгорания являются вместе с тем и недостатками этих двигателей. К недостаткам поршневых ДВС следует также отнести ограничения по единичной мощности двигателя. В газотурбинных установках нет возвратно-поступательно движущихся частей установки, что в сочетании с ротационным принципом движения обеспечивает возможность концентрации большой мощности в одной установке. [c.133]

Сформулированы основные принципы создания композиционного материала с покрытиями Ме—Сг—А1, отличающегося физико-химической устойчивостью в условиях работы судовых газотурбинных двигателей в течение планируемого срока службы. На примере электронно-лучевого покрытия Со—Сг—AI—У показана взаимосвязь между физическими свойствами конденсатов, их структурой и интенсивностью коррозионной повреждаемости. [c.244]

Широкий диапазон изменения высот и скоростей полета и изменяющийся характер требований к обеспечению летных характеристик затрудняют создание единой силовой установки, высокоэффективной во всем диапазоне режимов работы, для летательных аппаратов различных классов. Существуют как области возможного и рационального применения дозвуковых и сверхзвуковых самолетов, винтокрылых летательных аппаратов, определяемые законами аэродинамики и конструкцией этих аппаратов, так и области возможного и рационального использования газотурбинных двигателей различных типов, определяемые параметрами и характером протекания процессов в них, принципами обеспечения тяговых характеристик силовой установки. [c.236]

Заканчивая рассмотрение принципа действия ГТУ и проблемы экономичности таких установок в различных областях их применения, можно сказать следуюш ее. Принципиальные схемы ГТУ, в основном, созданы, и борьба ведется за достижение таких параметров их работы, которые обеспечивали бы высокую экономичность, большую удельную мош ность и надежность установок. Одна из важнейших задач в газотурбостроении — повышение экономичности установок. Экономичность ГТУ может быть увеличена повышением рабочей температуры и соответственно степени сжатия установки или использованием отработанного тепла путем регенерации тепла отходящих газов. Повышение рабочей температуры возможно благодаря применению все более и более жаропрочных сталей или введению охлаждения рабочих элементов турбины, главным образом, рабочих лопаток. Использование отработанного тепла позволяет создавать новые принципиальные схемы работы установок и добиваться значительного повышения экономичности при доступных уже теперь рабочих температурах, но требует включения теплообменников в схему работы установки это усложняет схему и увеличивает габариты газотурбинного двигателя. [c.141]

Второе направление — создание малотоксичных двигателей для автомобилей. Такие двигатели базируются на других принципах работы, чем применяемые теперь карбюраторные и дизельные. В качестве возможных малотоксичных двигателей автомобилей исследуются газотурбинный внешнего сгорания — двигатель Стирлинга и паровой электрический с аккумуляторной батареей электрический с топливными элементами. [c.25]

Третье издание учебника имеет следующее построение курса. Часть первая Основные законы термодинамики . Гл, 1 Введение гл, 2 Первое начало термодинамики гл. 3 Второе начало термодинамики (сущность второго начала термодинамики интегрирующий делитель для выражения элементарного количества тепла энтропия аналитическое выражение второго начала термодинамики полезная внешняя работа термодинамические потенциалы и характеристические функции тепловая теорема Нернста дифференциальные уравнения термодинамики в частных производных статистическое толкование второго начала термодинамики) гл. 4 Термодинамическое равновесие гл. 5 Термодинамические процессы гл. 6 Газы и их смеси гл. 7 Насыщенные влажные и перегретые пары гл. 8 Течение газов и паров гл. 9 Общий термодинамический метод анализа циклов тепловых двигателей . Часть вторая Рабочие циклы тепловых двигателей . Гл. 10 Сжатие газов и паров гл. 11 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания гл. 12 Циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей гл. 13 Циклы паросиловых установок гл. 14 Циклы холодильных машин гл. 15 Термодинамические принципы получения теплоты гл. 16 Термодинамика химических реакций . [c.349]

У газотурбовозов, как уже отмечалось, основным двигателем является газовая турбина. По сравнению с поршневыми двигателями газотурбинные имеют ряд преимуществ газовая турбина может работать на низкосортном жидком топливе (мазуте) в одном силовом агрегате концентрируется большая мощность при небольших объемных габаритах (удельная мощность 0,5—2,0 кг/л. с.) число деталей в турбине значительно меньше, чем в поршневом двигателе, следовательно, сокращаются ремонтные расходы и стоимость отсутствие поверхностей трения, иной принцип охлаждения деталей позволяют уменьшить расход смазки в 7—10 раз по сравнению с поршневым двигателем возможность применения жестких передач (механической и др.). [c.138]

Существенным недостатком двигателей внутреннего сгорания являются возвратно-поступательное движение поршня н наличие больших инерционных усилий, что не позволяет создавать поршневые двигатели больших мощностей с малыми габаритными размерамй и массой. В газовой турбине, как и в двигателе внутреннего сгорании, рабочим телом являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, но возвратно-поступательное движение заменено вращательным движением колеса под действием струи газа (рис. 7.3, а). Кроме того, в турбине осуществляется полное адиабатное расширение продуктов сгорания до давления наружного воздуха, с чем связан дополнительный выигрыш работы (ил. 4 414 на рис. 7.3, б). Это обстоятельство, а также ротационный принцип работы газотурбинного двигателя позволяют выполнять его быстроходным, с высокой частотой вращения, большой мощности в (Отдельном агрегате при умеренных размерах и небольшой массе. [c.115]

После рассмотрения принципа работы газотурбинного двигателя изучим его диаграмму. Термодинамический цикл начинается в компрессоре 2, где происходит адиабатическое сжатие воздуха, поступившего из окружающей среды. На гу-диаграмме этот процесс отображается адиабатой АС (рис. 9.4, а). Далее в камере 3 при сгорании происходит подвод теплоты. В двигателях с подводом теплоты Q, при постоянном давлении (цикл Брайтона) это осуществляется по изобаре Z], а в двигателях с подводом теплоты Q, ( при постоянном объеме (цикл Гемфри) — по изохоре Z . Затем в турбине происходят адиабатический процесс расширения газа по линии Z E (или ZiE) и условный изобарический процесс отвода теплоты Q,i — выброс газовой смеси продуктов сгорания (линия ЕА на рис. 9.4, а). [c.112]

Регенератор обычно изготавливается из пористого материала, образующего длинный извилистый канал для протекающего по нему рабочего тела, чтобы обеспечить наибольщую площадь поверхности контакта между материалом регенератора и газом. Высокие значения суммарного коэффициента теплоотдачи в регенераторе достигаются не только за счет развитых теплообменных поверхностей, но п за счет малых гидравлических диаметров. Эти факторы обеспечивают близкую к единице эффективность регенеративных теплообменников при условии, что теплоемкость материала существенно больше теплоемкости рабочего тела. Это условие в общем ограничивает использование регенераторов случаем систем с газообразным рабочим телом. Регенераторы используются на различных крупных предприятиях типа доменных и стеклоплавильных печей, а также на газотурбинных станциях. Эти регенераторы обычно представляют собой крупные теплообменники, размеры которых достигают 40 м и в которых направление потока не меняется в течение периодов, составляющих многие часы. Регенераторы, применяющиеся в современных двигателях Стирлинга, считаются большими, если их диаметр превышает 60 мм, а периоды движения потока в одном направлении составляют несколько миллисекунд. Поэтому большая часть подробных аналитических результатов, полученных для крупных инерционных регенераторов, вряд ли применима для регенераторов двигателя Стирлинга, хотя основные концепции и принципы работы являются, по существу, одинаковыми. В регенераторах малого размера гораздо больщее значение имеют такие факторы, как аэродинамическое сопротивление, влияние стенки кожуха регенератора и задержка рабочего тела. Последний эффект вызван тем, что некоторая часть рабочего тела не может пройти весь канал регенератора. и задерживается внутри него на несколько циклов вследствие сложности природы колеблющегося и возвратного течения, а это отрицательно влияет на характеристики теплообмена в регенераторе. [c.251]

Термический коэффициент полезного действия газовой турбины не меньше к.п.д. других тепловых двигателей. Известно, что в поршневых дв1игателях невозможно осуществить адиабатное расширение до атмосферного давления. Когда поршень доходит до нижнего крайнего положения (точка 4 на фиг. 8. 2, 8. 5), то в цилиндре двигателя существует еще давление выше атмосферного и этот перепад давления (р4—рг) не используется для совершения поршнем работы, т. е. дальнейшее расширение рабочего агента не осуществляется, открываются выхлопные клапаны, в процессе истечения газов давление в цилиндре падает до атмосферного давления. Следовательно, в силу самого принципа работы дв1игателя использовать перепад Р4—Р1 невозможно, что приводит к потере определенной работы. В газотурбинных же двигателях полное расширение вполне осуществимо, что увеличивает Т1( цикла. [c.174]

Главная энергетическая установка двухвальная, газотурбинная, размещена в двух машинных отделениях в каждом два газотурбинных двигателя (ГТД) Олимпус . Воздухозаборники двигателей проходят в верхней части правого и левого борта корабля. ГТД работают на трехступенчатый редуктор с гидродинамической муфтой, обеспечивающей реверс гребного вала. Гребной винт постоянного шага. ГТД могут работать одновременно и порознь, так что при необходимости можно производить их ремонт и замену на ходу в море. Все двигатели однотипные, что облегчает обслуживание и ремонт. Номенклатура и объем запчастей главной энергетической установки основаны на принципе агрегатного ремонта. В частности, по данным зарубежной печати, на корабле имеются два резервных газотурбинных двигателя. [c.35]

Следует учитывать основной принцип оптимизации оценка качества системы данного класса определяется эффективностью ее функционирования в системе более высокого класса. Например, качество ступени компрессора следует оценивать по ее влияняю на работу всего компрессора. В свою очередь, эффективность компрессора должна оцениваться в системе более высокого класса (например, газотурбинного двигателя и т. д.). Естественно, что по мере расширения класса цели оптимизации становятся более общими. Однако в практических расчетах в большинстве случаев можно использовать локальную или внутреннюю оптимизацию элементов, узлов и всего изделия, которая, как правило, оказывается полезной и для глобальной оптимизации. К целям локальной оптимизации относятся максимум экономичности (максимум коэффициента полезного действия), минимум массы, минимум трудоемкости изготовления и др. [c.623]

Во второй части рассматривается второй закон термодинамики и его основополагающая роль в теории тепловых машин, включая ДВС. Значительное внимание уделено циклическим процессам. Приведены основы анализа эффективности работы тепловых машин с помощью эк-сергетического метода. Особое внимание обращено на идеализированные и действительные циклы ДВС, сгорание топлива в них. Рассматриваются принципы работы компрессоров различных типов и турбин. Изложены основы теории теплообмена и химической термодинамики. Даны описания теплоэнергетических установок, рассмотрены принципы работы поршневых, газотурбинных, реактивных и ракетных двигателей. [c.2]

Возникла идея разработки газотурбинного двигателя, в котором горение топлива происходит не при постоянном давлении р = onst, а при постоянном объеме V = onst (рис. 12.2). Такая газотурбинная установка работает по следующему принципу. В камеру сгорания 3 через воздушный клапан 4 от компрессора 1 подают воздух, который через газовый клапан 6 вытесняет оставшиеся продукты сгорания. При заполнении камеры воздухом открывается топливный клапан 2, через который поступает топливо. После заполнения камеры воздухом и топливом все клапаны закрываются и при помощи запального устройства 5 смесь воспламеняется. Топ- [c.368]

Так как поведение многих технически важных газов и ях смесей в условиях работы ряда тепловых машин не дает значительных отклонений в свойствах, описываемых уравнением Клап( йрона то расчет двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок, жидкостно-ракетных двигателей существенно упрощается. Некоторые принципы построения уравнения состояния реальных газов рассматриваются в гл. IX. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...