Характеристики компрессоров и газовых турбин

Расход воздуха через компрессор (в кг/с) выражается через приведенный расход О, соответствующий определенной степени сжатия на универсальной характеристике компрессора и газовой турбины [c.224]

Рис. 68. Совместная аэродинамическая характеристика компрессора и газовой турбины.

Характеристики компрессоров и газовых турбин [c.203]

Таким образом, небольшие изменения в конструкции проточной части газовой турбины позволяют получить совместную характеристику газовой турбины и компрессора с рабочей точкой, достаточно удаленной от помпажной зоны, что обеспечивает надежную работу компрессора при возможных в условиях эксплуатации значительных изменениях сопротивления ВПГ. Получение надежной рабочей характеристики компрессора с газовой турбиной возможно и путем переделки проточной части компрессора с целью уменьшения расхода воздуха или отдаления зоны помпажа, но при большом числе ступеней компрессора такой путь будет более сложным. [c.102]

Как видно из совместной аэродинамической характеристики воздушного компрессора и газовой турбины при работе в парогазовом цикле (см. рис. 68) при снижении температуры газов перед газовой турбиной, производительность компрессора увеличивается. Зависимости определены при температуре наружного воздуха -f25° . Рабочая точка компрессора при температуре газов перед турбиной 480°С находилась в точке /, рабочая точка газовой турбины — в точке 2. [c.150]

Теория авиационных компрессоров и газовых турбин (теория лопаточных машин) является первой частью общего курса теории двигателей летательных аппаратов. Она представляет самостоятельную научную дисциплину, без знания которой невозможно глубокое изучение теории современных газотурбинных двигателей (ГТД) и их эксплуатационных характеристик. [c.3]

В учебнике излагается теория основных типов компрессоров и газовых турбин, применяемых в авиационных ГТД. Учебник предназначен для вузов гражданской авиации при подготовке специалистов по эксплуатации самолетов и двигателей, поэтому в нем основное внимание уделено рассмотрению физической сущности процессов и явлений, протекающих в компрессорах и турбинах, их эксплуатационных характеристик. Методы газодинамических расчетов компрессоров и турбин рассматриваются в специальных учебных пособиях. Поэтому здесь излагаются только основы этих расчетов. [c.3]

Ввиду того что теория лопаточных машин (компрессоров и газовых турбин) излагается в отдельном курсе, предшествующем курсу теории комбинированных двигателей, в данном учебнике рассмотрены только особенности рабочих циклов машин этого типа, необходимые для анализа условий совместной работы их с поршневой частью комбинированного двигателя и построения характеристик. [c.5]

Бовери мощностью 6—7 МВт с параметрами газа 4,5—5,5 ата и 650—750° С пускаются из холодного состояния до полной нагрузки за 13—15 мин. Пиковая ГТУ Стал—Лаваль мощностью 40 МВт пускается за 10 мин. Входящая в состав ПГУ с ВПГ-120 газотурбинная установка ГТ-700-4 не проектировалась для условий ПГУ. Металлоемкость ее равна 16 кг/кВт вместо возможных 3—5 кг/кВт. Мощность пускового двигателя 300 кВт недостаточна для быстрого пуска ПГУ. Рабочая характеристика компрессора и вибрационные характеристики газовой турбины и компрессора также лимитируют скорость пуска. [c.158]

Рис. 6-9, Характеристика совместной работы газовой турбины и компрессора.

Уравнение (10.1), полученное на основании теории Эйлера, выражает закон количества движения, поэтому оно верно для любого потока идеальной или вязкой жидкости. Справедливо оно и для всех типов лопаточных машин паровых и газовых турбин, детандеров, насосов (центробежных и осевых), центробежных и осевых компрессоров как идеальных, так и реальных. Уравнение (10.1) описывает обмен энергией между потоком газа и лопаточным аппаратом в любом направлении, поэтому, используя его, можно анализировать свойства и характеристики ТК и производить их пересчет при изменяющихся условиях, что очень важно для правильного выбора и эксплуатации ТК- [c.199]

Линейные демпферы, выполняемые в виде различного типа упругих опор с линейной характеристикой (у газовых и паровых турбин, турбокомпрессоров, компрессоров, центрифуг и т.д.). [c.54]

Турбокомпрессоры работают хорошо при незначительном диапазоне изменений числа оборотов двигателя, как, например, в тепловозах с электрической передачей. Если же обороты двигателя изменяются в широких границах, например, в тепловозах с механической передачей, то турбокомпрессоры неприменимы, что следует из примерных характеристик газовой турбины (фиг. 26, а) и компрессора [c.511]

Рис. 56. Совместная характеристика газовой турбины и компрессора ГТ-700-4 в схеме ПГУ на расчетном режиме

Момент перехода от одной ступени оборотов на следующую определяется температурой газов перед газовой турбиной, чтобы при увеличении оборотов не перегружать длительно разгонный двигатель. Быстрый подъем температуры газов путем увеличения расхода топлива лимитируется недостатком воздуха от компрессора при малых оборотах и медленном повышении параметров пара в ВПГ по условиям прогрева паропроводов. Поэтому подъем температуры газов перед газовой турбиной носит длительный характер из-за охлаждения продуктов сгорания поверхностями нагрева и сравнительно медленного повышения параметров пара в ВПГ. Принятые ступени числа оборотов обусловлены вибрационными характеристиками рабочих лопаток компрессора, [c.115]

Методика по своему построению аналогична приведенной в гл. 4 методике приближенного расчета характеристик многоступенчатых компрессоров и основана на анализе ряда характеристик одно- и многоступенчатых газовых турбин, [c.232]

Газотурбинные электростанции в СССР в качестве самостоятельных энергетических установок получили ограниченное распространение. Серийные газотурбинные установки (ГТУ) обладают невысокой экономичностью, потребляют, как правило, высококачественное топливо (жидкое или газообразное). При малых капитальных затратах на сооружение они характеризуются высокой маневренностью, поэтому в некоторых странах, например в США, их используют в качестве пиковых энергоустановок. ГТУ имеют по сравнению с паровыми турбинами повышенные шумовые характеристики, требующие дополнительной звукоизоляции машинного отделения и воздухозаборных устройств. Воздушный компрессор потребляет значительную долю (50—60%) внутренней мощности газовой турбины. Вслед- [c.293]

Газовые турбины как работающие отдельно, так и в сочетании с компрессорами, имеют свои специфические режимные характеристики, без правильного учета которых эффективность их применения может уменьшиться во много раз. Надо учитывать и специфику совместной работы технологического агрегата с газовой турбиной. Для правильного построения системы (агрегата), в которую входит ГТУ, надо учитывать характеристики газовых турбин. [c.184]

Важной характеристикой осевого компрессора является граница помпа-жа, связанная с явлением помпажа. В процессе работы осевого компрессора возникают возмущения, вызываемые изменениями как частоты вращения, так и сопротивления сети — газовой турбины. Они могут вывести систему компрессор — ГТ из равновесия. Важным показателем этой системы является аккумулирующая способность сети, определяемая возможностью накопления некоего избыточного рабочего тела по сравнению с его установившимся течением. На этот процесс может повлиять также изменение плотности воздуха. В такой системе могут развиваться режимы с вращающимся срывом потока, нарушающие устойчивость течения и приводящие к пульсациям. Эти явления возникают, в частности, при снижении расхода рабочего тела и уменьшении частоты вращения. При дальнейшем снижении расхода в отдельных зонах проточной части компрессора создается устойчивый вращающийся срыв потока, который сильно замедляется, и может иметь место обратное течение ( .j < 0). Развитие этого вращающегося срыва при дальнейшем уменьшении расхода в конце концов приводит к полной потере устойчивости потока и появлению колебаний давления в системе компрессор — ГТ, т.е. возникает помпаж. Это явление характеризуется нарастающим гулом в работающем компрессоре, хлопками в заборном устройстве и выбросом воздуха, появлением вибраций лопаточного аппарата вплоть до его разрушения. Одновременно резко падает КПД компрессора, поэтому явление помпажа недопустимо даже кратковременно [c.50]

Компрессоры, приводимые в движение от газовой турбины, применяются в двигателях как с внутренним, так и с внешним смесеобразованием. В последнем случае ухудшаются детонационные характеристики двигателя. Компрессоры в карбюраторных двигателях чаще всего располагают за карбюратором. Однако известны схемы наддува карбюраторных двигателей с расположением компрессора перед карбюратором. [c.105]

В двухвальной ГТУ, внешняя характеристика которой приведена на рис. 10, б, газовая турбина разделена на две компрессорную и тяговую (рис. И). Мощность компрессорной турбины полностью потребляет компрессор, сжимающий воздух. Мощность, развиваемая на валу тяговой турбины, передается движущим осям локомотива. Таким образом, двухвальная ГТУ является газотурбинным двигателем с внешней генерацией рабочего тела. Компрессор, камера сгорания и компрессорная турбина в комплексе образуют генератор рабочего тела для тяговой турбины. Тяговая турбина в процессе генерации рабочего тела не участвует, а только использует газы, полученные во внешнем генераторе. [c.22]

В этой турбине нагрузочная характеристика, соответствующая наилучшей экономичности, представляет собой кубическую параболу, т. е. является весьма благоприятной для использования ее на автомобиле (фиг. 16). Успехи, достигнутые при создании этой турбины, дали возможность перейти к широким испытаниям газовых турбин для грузовых автомобилей, катеров и привода шнековых транспортеров. В усовершенствованной конструкции (,фиг. 17) изменена форма выпускных патрубков установлен глушитель на входе в компрессор и улучшено устройство вспомогательного оборудования. [c.948]

Рис. 4.62. Конструктивней схема двухступенчатой газовой турбины (а), схематичное изображение системы ее охлаждения (б) и характеристики компрессора а сети потребления (в)

Раздольно полученные характеристики компрессора и газовой турбины, входящих в состав турбокомпрессора, позволяют судить лишь о параметрах каждого из этих составляющих элементов, но не дают представления о показателях агрегата в целом. Для выяснения параметров работы турбокомпрессора необходима его харахггеристика. [c.219]

Пусть к конструкции блока предъявляются повышенные весовые и особенно габаритные требования, что имеет место, например, в авиации. В соответствии с этим в результате довольно интенсивного развития газотурбинных двигателей перешли от четырехопорных схем роторов к трехопорным, как наиболее рациональным, улучшившим габаритные и весовые характеристики силовых установок. Первоначальные конструкции были по существу механическим соединением двух самостоятельных агрегатов компрессора того или другого типа и газовой турбины лишь позже появились конструкции, в которых органически слиты между собой оба агрегата. Представляется, что и агрегаты типа турбогенераторов, если к ним предъявляются повышенные требования с точки зрения габаритов и веса, что определяется их назначением, должны также пройти аналогичный путь своего конструктивного совершенствования. Однако выбор типа ротора для двухмашинного агрегата важен также и с точки зрения получения у него хорйших вибро-акустичсских характеристик. В этой связи мы и отметим положительные и отрицательные свойства агрегатов с трехроторным и четырехроторным ротором. [c.454]

Время пуска ГТУ до выхода на холостой ход в газотурбинном цикле с камерой сгорания составляет 1 ч. Автономный пуск ГТУ происходит с длительными приостановками на режимах 280 и 1600 об/мин. Время перехода с одного режима на другой около 3 мин, причем при разгоне от 300 об/мин температура газов перед турбиной равна 300° С. Вибрационные характеристики облопа-чивания газовой турбины и компрессора не допускают длительной работы на малых оборотах, за исключением 300, 1200 и 1500 об/мин. Это не позволяет использовать возможности пускового двигателя мощностью 300 кВт работать без перегрузки при частоте вращения 750—800 об/мин, при которой за счет увеличения расхода воздуха и топлива можно было бы вести прогрев ГТУ и ВПГ более интенсивно, сократив длительность пуска. [c.159]

Таким образом, система подачи рабочего воздуха на дизелях состоит из воздухоприемных устройств /, воздухоочистителей 2, нагнетателей (приводных 3 или газотурбинных, состоящих из центробежного компрессора 4а и газовой турбины 46), впускных коллекторов 6 и промежуточных воздуховодов (рис. 6.17, а). Для увеличения массы заряда воздуха в рабочих цилиндрах применяют охлаждение наддувочного воздуха при помощи специальных воздухоохладителей 5 (рис. 6.17, б). Охлаждение наддувочного воздуха особенно необходимо при наличии так называемого высокого наддува. При двухступенчатом сжатии охладитель наддувочного воздуха 5 размещается или после нагнетателей — дизель ЮДЮО (рис. 6.17, в), или между нагнетателями первой и второй ступеней (промежуточное охлаждение) — дизель 11Д45. Характеристики систем воздухоснабжения дизелей отечественных тепловозов приведены в табл. 6.4. [c.155]

I) Количество тепла, снимаемого с единицы поперечного сечения канала при неизменности доли затрат на перекачку (2%) и других характеристик (/ = 426° С, Ы=Ш°С, М=111°С, р = 20,9 бар, 1 = 2,19 Л1), увеличивается в 10 раз за счет повышения весовой концентрации от О до 15 кг/кг. 2) Температура нагрева теплоносителя t" в том же диапазоне концентраций растет от 650 до 730°С (газ — азот), а прирост температуры вследствие возросшей теплоемкости упал с 222 до 28° С (условия сравнения /ст = 870°С, Л кан=24 кет, Окан=13,5 мм, р и L те же). 3) К- п. д. двухконтурной установки с газовой турбиной для тех же условий, что в п. 2, повышается от 19 до 27% (к. п. д. компрессора принято 0,83, турбины 0,87, а регенератора 0,8). [c.397]

Когда в КДВС с газовой связью на входе в цилиндр не может быть получено необходимое давление заряда, его вторично сжимают в компрессоре с приводом от вала порщневой части или от газовой турбины. Такой тип двигателя обычно называют двигателями с двухступенчатым наддувом (рис. 5.15,6). В этом случае не только повышается давление воздуха или смеси на входе в цилиндр, но и, улучшаются условия работы турбины и компрессора и характеристики КДВС. [c.239]

Наиболее исследованы характеристики высокотемпературной ПГУ по схеме ЦКТИ—ЛПИ [13 47 48 49]. Такая установка в простейшем варианте (рис. 29) состоит из компрессоров низкого КНД и высокого КВД давления, предвключенной паровой турбины ППТ — привода КВД, камеры сгорания КС, высокотемпературной газовой турбины ГТ с двухконтурным охлаждением, конденсационной паровой турбины КПТ, котла-утилизатора КУ и конденсатора К. [c.58]

Гидравлическое сопротивление газового тракта ВПГ больше, чем камеры сгорания ГТУ. Поэтому рабочая точка совместной характеристики газовой турбины и компрессора приближается к помпажной зоне компрессора, что может привести к его неус- [c.101]

На рис. 56 представлена совмеетная характеристика газовой турбины и компрессора ГТ-700-4 в автономном газотурбинном цикле (линия /) и в цикле ПГУ с ВПГ (линия 2). [c.102]

Более продолжительная непрерывная работа ПГУ не могла быть допущена, поскольку рабочая характеристика компрессора приблизилась к зоне полшажа. Сопротивление газовоздушного тракта компрессор — газовая турбина и экономайзер также носит нарастающий характер. [c.135]

Большинство систем охлаждения газовых турбин предусматривает использование воздуха, отобранного из последних ступеней компрессора, для охлаждения термонапряженных элементов проточной части. Обычно конструктивные схемы трактов охлаждающего воздуха обеспечивают выброс хладо-агёнта в различные участки основного газового потока. Это вызывает частичное изменение в характере обтекания профилей, влияет на газодинамические характеристики рещэтки, изменяет поля скоростей, давлений, увеличивает потери и снижает общий к. п. д. лопаточного венца. Поэтому исследование процессов смещения и сопутствующих им явлений на лопаточном аппарате газовой турбины представляет значительный интерес. [c.215]

Балансовые уравнения позволяют нанести на характеристику осевого компрессора линии начальной температуры газов перед газовой турбиной и соответствующего расхода топлива по уравнению теплового баланса КС. Каждая режимная линия должна удовлетворять балансу мощности. Ход режимных линий энергетических ГТУ зависит также от конструктивной схемы установки и характеризуется условием п = onst. [c.190]

На фиг. 74, б совмещены поля расходов дизеля и наиболее дешевого из современных компрессоров (и пригодного для спаривания с газовой турбиной) центробежного компрессора с безлонаточным диффузором. Взята реальная характеристика компрессора, предназначенного для наддува дизеля Д-6. [c.364]

Осевой компрессор, фиг. 74, г, для малых расходов обычно не применяется. Он удовлетворяет требованиям только двух потребителей — дизель-генераторной установки и судового дизеля. Если сдвинуть характеристики вправо, этот компрессор идеально удовлетворяет требованиям судового двигателя. Из приведенного анализа следует, что требованиям дизелей всех типов удовлетворяют объемны11 винтовой компрессор и центробежный компрессор с безлонаточным диффузором. Достаточно универсальным является центробежный компрессор с лопаточным диффузором. В связи с тем, что объемный компрессор непригоден для спаривания с газовой турбиной, он применяется сравнительно редко. Применение этого компрессора по-видимому будет иметь место в тех случаях, когда необходимо обеспечить относительно высокие давления на очень малых оборотах и пусковых режимах. [c.364]

Турбокомпрессоры. Турбокомпрессор — это агрегат, объединяющий одноступенчатую реактивную газовую турбину и центробежный одноступенчатый компрессор (нагнетатель). Внутри каждого типа компрессоров мoжef существовать несколько модификаций, раличаю-щихся главным образом конструкцией корпусов, монтажных фланцев и рабочими характеристиками в зависимости от расположения цилиндров дизеля, а также характеристик его. На тепловозные дизели устанавливаются четыре типоразмера турбокомпрессоров ТК-23, ТК-30, ТК-34, ТК-38. Буквы ТК означают турбокомпрессор, а цифры 23, 30 и т. д. — диаметр колеса компрессора в сантиметрах. [c.198]

В дизелях типа Д70 заложены значительные резервы по повышению их мощности и экономичностн без увеличения габаритов и массы за счет снижения коэффициента избытка воздуха и за счет повышения наддува. Только путем использования резервов рабочего процесса по а на дизелях типа Д70 мощностью в 3000 л. с. может быть повышена мощность до 3500 л. с. в агрегате. Характеристики дизеля, полученные при испытаниях на выявление резервов рабочего процесса за счет а, показаны на рис. 1. Повышая цикловую подачу топлива, можно удельный эффективный расход топлива снизить до Се= 143,5 г/(э. л. с.-ч), при. этом коэффициент избытка воздуха снижается до а=1,86. Другие параметры форсированного по рабочему процессу дизеля приведены на рис. 2. Изменение температуры основных деталей при форсировании его до 3500 л. с. видны на рис. 3. Из приведенных зависимостей следует, что, кроме повышения экономичности, мощность газовой турбины увеличивается примерно на 120 л. с. при почти неизменной мощности, потребляемой компрессором. Максимальное давление сгорания возрастает незначительно на 3—4 кгс/см . Резервы по а в рабочем процессе в дизелях типа Д70 оставлены в модификациях Д70 неиспользованными, а дальнейшая форсировка проведена по увеличению наддува и по улучшению конструктивных и технологических параметров. [c.9]

Созданные газотурбинные установки СПГГ имеют высокий к. п. д. (32— 36°). В целом к. п. д. такого газотурбовоза с механической передачей при полной нагрузке составляет 30- ,32%. В газотурбовозах с СПГГ мощность газовых турбин почти в три раза меньше, чем в простейших газотурбинных установках за счет устранения затрат энергии на осевой компрессор. Однако опыт эксплуатации показал, что конструкция силовой установки СПГГ еще не достаточно отработана. По своим весовым и габаритным характеристикам она уступает не только газотурбинным двигателям, но и дизелям. [c.133]

Материалы с высоким уровнем рассеяния энергии. При ударе по колоколу , изготовленному из специального сплава меди и марганца, вместо звона слышится глухой стук. В амортизирующих опорах часто используют резину это отчасти связано с ее высокими демпфирз ющимн характеристиками. Лопатки компрессоров газовых турбин иногда изготавливают из волокнистых полимерных материалов, обладаюхцих значительным внутренним трением. [c.48]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...