Motorul cu turbină cu gaz (GTE)
un motor termic în care gazul este comprimat și încălzit și apoi energia gazului comprimat și încălzit este transformată în lucrări mecanice pe arborele turbinei cu gaz. Procesul de lucru al motorului cu turbină cu gaz poate fi realizat prin arderea continuă a combustibilului la presiune constantă sau prin combustia intermitentă a combustibilului la un volum constant.
În 1791, engleză inventator John. Barber a propus mai întâi ideea de a crea un motor cu turbină cu gaz, cu un om generator de gaz, compresor cu piston om, o cameră de ardere (A se vedea. Camera de ardere) și turbina cu gaze (vezi. Turbina cu gaz). Inginerul rus PD Kuzminsky în 1892 a dezvoltat un proiect, iar în 1900 a construit un GTE cu arderea combustibilului la presiune constantă, destinată unei barci mici. În această turbină cu gaz a fost utilizată o turbină cu gaz în mai multe trepte. Testele nu au fost finalizate din cauza morții lui Kuzminsky. În 1900-04, inginerul german F. Stolze a încercat să creeze un GTE, dar nu a reușit. In 1906 inginerul francez și S. R. Armangor Lemal construit TBG lucrat cu kerosen, cu arderea combustibilului la presiune constantă, dar din cauza eficienței scăzute nu a primit aplicații industriale. In 1906, inginerul rus VV Karavodin proiectat și construit în 1908. beskompressorny TBG cu camere de ardere intermitente 4 și turbina cu gaz, care se află la o capacitate de 10 000 rot / min dezvoltat de 1,2 kw (1,6 CP ..). În 1908, în cadrul proiectului inginerului german H. Holzwart, a fost construit un motor cu turbină cu combustie intermitentă. Până în 1933, eficiența GTE cu ardere intermitentă a fost de 24%, însă nu au găsit o aplicație industrială largă. În Rusia, în 1909, inginerul N. V. Gerasimov a primit un brevet pentru GTE, pe care la folosit pentru a crea o forță reactivă (GTE turbojet); în 1913 MN Nikolskaya a proiectat un GTE cu o capacitate de 120 kW (160 CP) cu o turbină cu gaz în trei trepte; în 1923 VI Bazarov a propus o schemă GTE, aproape de schemele motoarelor turbopropulsoare moderne; în 1930, VV Uvarov, cu participarea lui NR Brilinga, și în 1936 a construit un GTE cu un compresor centrifugal. În anii '30. o mare contribuție la crearea GTE făcut Cradle de designer AM sovietic (în prezent Academia de Științe a URSS), engleză inventator F. Whittle, un inginer german L. Franz și alții. În 1939, Elveția a fost construit și testat capacitatea cilindrică a motorului cu turbină de 4000 kW (5400 litri p..). Creatorul său a fost omul de știință slovac A. Stodola. În 1939, în Harkov, într-un laborator condus de VM Makovsky, a fost fabricat un motor cu turbină cu gaz, cu o capacitate de 736 kW (1000 CP). Ca combustibil utilizat gaz obținut din gazificarea subterană a cărbunelui. Testele acestui GTE din Gorlovka au fost întrerupte de Marele Război Patriotic. mare contribuție la dezvoltarea și îmbunătățirea motorului turbinei făcute de oamenii de știință sovietici și ingineri: AG Ivchenko, VY Klimov, ND Kuznetsov, Ivan Kulagin, TM Melkumov, AA Mikulin, B S. Stechkin, S. K. Tumansky, I. I. Shnea, L. Shubenko-Shubin și alții, în străinătate în anii '40. privind crearea GTE firmei de lucru "Junkers", "BMW" (Germania), "Bristol Seeley", "Rolls-Royce" (Marea Britanie), "General Electric" și "General Motors" (SUA), "Rato" (Franța) și colab.
Cea mai mare aplicație industrială a fost obținută de GTE cu combustie continuă a combustibilului la presiune constantă. În acest motor cu turbină cu gaz (Figura 1), aerul comprimat din compresor intră în camera de combustie, se alimentează și combustibil, care, atunci când este ars, încălzește aerul; apoi în turbina cu gaz, energia gazelor de combustie este transformată în muncă mecanică, cea mai mare parte fiind folosită pentru comprimarea aerului în compresor. Restul lucrărilor sunt transferate la unitatea condusă. Lucrarea consumată de această unitate este o lucrare utilă a GTE.
Lucrare utilă Le. raportată la 1 kg de fluid de lucru, este egală cu diferența dintre lucrarea Lt dezvoltată de turbină cu expansiunea gazului în el și lucrarea lui Lk. consumate de compresor pentru a comprima aerul din acesta. Din punct de vedere grafic, ciclul de lucru al unui motor cu turbină cu gaz poate fi reprezentat într-o diagramă PV, unde P este presiunea, V este volumul (figura 2). Cu cât este mai mare eficiența compresorului și a turbinei, cu atât este mai puțin LK și mai mult LT, adică crește munca utilă. O creștere a temperaturii gazului înaintea turbinei contribuie, de asemenea, la creșterea lucrului util L 1 c (linia 3'4 'din figura 2). Economia GTE este caracterizată de eficiența sa efectivă, care este raportul dintre munca utilă și cantitatea de căldură consumată pentru crearea acestei lucrări.
În GTE moderne, eficiența compresoarelor și a turbinelor, respectiv, este de 0,88-0,9 și de 0,9-0,92. temperatura gazului înainte de a turbinei în transport și TBG staționare este 1100-1200 K, și 1600 de aeronave K. atinge Realizarea acestor temperaturi a fost posibilă prin realizarea de piese de GTE din materiale rezistente la căldură și aplicarea de răcire a componentelor sale. La perfecțiunea obținută a părții curgătoare și a temperaturii gazului de 1000 K, eficiența motorului care funcționează în conformitate cu cea mai simplă schemă nu depășește 25%. Pentru a crește eficiența, căldura conținută în gazul care părăsește turbina este utilizată în ciclul de lucru al motorului turbinei cu gaz pentru a încălzi aerul comprimat care intră în camera de ardere. Transferul de căldură dintre gazele de evacuare și aerul comprimat furnizat în camera de ardere are loc în schimbătoarele de căldură regenerative, iar procesul de lucru al GTD, în care gazele reciclate căldură care ies turbina, numita regenerare. Creșterea eficienței este de asemenea favorizată prin încălzirea gazului în timpul expansiunii în turbină, împreună cu utilizarea căldurii gazelor de eșapament și răcirea aerului în timpul compresiei acestuia în compresor (figura 3). În același timp, munca utilă crește datorită creșterii muncii Lm dezvoltate de turbină și scăderii muncii LK. consumate de compresor. Schema unor astfel de GTE în anii '30. a fost propus de către omul de știință sovietic GI Zotikov. Compresorul și turbina de joasă presiune sunt amplasate pe același arbore, care nu este conectat la arborele de antrenare, de exemplu, generatorul, elicea. Viteza acestora poate varia în funcție de modul de funcționare, ceea ce îmbunătățește semnificativ economia GTE la sarcini parțiale.
Dezvoltarea TBG merge în direcția îmbunătățirii componentelor sale (compresor, cu turbină, camere de combustie, schimbătoare de căldură etc.), creșterea presiunii de temperatură și a gazului înainte de a turbinei, precum utilizarea centralelor electrice combinate cu turbine cu abur și generatoare de gaz svobodnoporshnevogo. Funcționarea acestor dispozitive în energie staționare și de transport a arătat că recuperarea căldurii reziduale și a elementelor de bază de înaltă perfecțiune a eficienței lor eficiente atinge 42-45%.
REFERINȚE Bikchentai, RN Lonoyan, GS Porshakov, BP, "Aplicarea unităților de turbină cu gaz în industrie", Moscova, 1959; Uvarov VV și Cernobrovkin AP Turbine de gaz, Moscova 1960; Shane Ya, I. Gaz Turbine, Moscova, 1960; Bazele de proiectare și caracteristici ale motoarelor cu turbină cu gaz [trans. cu engleza.], M. 1964; Turbine cu gaz. Atlas al desenelor și schemelor, M. 1967; Simmons C.R. Gaz de turbină manual, L. 1968.
Fig. 1. Motor cu turbină cu gaz: 1 - compresor centrifugal; 2 - camera de combustie; 3 - un atomizor de combustibil; 4 - aparat de duză; 5 - rotorul turbinei; 6 - o conductă de ramificație de evacuare.
Fig. 2. Ciclul de lucru al motorului cu turbină cu gaz în diagrama PV: 1РН Р2 2 - LК; 4РН Р2 3 - LT; 4 123 - Le; 4 1 123 1 - L 1 2.
Fig. 3. Schema motorului cu turbină cu recuperare de căldură, răcirea aerului în timpul compresiei și încălzirea gazului în timpul expansiunii: 1 - motor de pornire; 2, 3, 4 - compresoare de joasă, medie și înaltă presiune; 5 - camera de combustie; 6, 7 - turbine de înaltă și joasă presiune; 8 - regenerator; 9 - răcitor de aer.
Fig. 4. Schema unui motor cu turbină cu gaz care operează într-o buclă închisă: 1 - încălzitor de suprafață; 2 - turbină; 3 - compresorul; 4 - răcitor; 5 - regenerator; 6 - acumulatorul de aer; 7 - compresor auxiliar.
Marea Enciclopedie Sovietică. - Enciclopedia Sovietică. 1969-1978.
Urmăriți ce este "motorul cu turbină cu gaz" în alte dicționare:
Un motor cu turbină cu gaz - cu un compresor cu o singură treaptă radială, turbină, schimbător de căldură și motor lagăre aer turbină (GTE), un motor termic, în care gazul este comprimat și se încălzește și apoi comprimat și energie încălzit ... ... Wikipedia
turbomachine - Mașină de FCD termică proiectată pentru transformarea energiei de ardere în energie cinetică a jetului, și (sau) pentru a lucrărilor mecanice la arborele motor, ale cărui elemente principale sunt un compresor, și a gazelor de ardere ... ... Manual tehnic traducător
A turbomachine - (TBG) motor termic proiectat pentru conversia energiei de ardere în energie cinetică a jetului, și (sau) pentru lucrul mecanic pe arborele motorului, ale cărui elemente principale sunt un compresor, o cameră de ardere și ... ... Encyclopedia art
(GTD), un motor termic în care energia unui amestec de gaz-aer produsă prin arderea combustibilului într-o cameră de ardere este transformată în lucrări mecanice prin intermediul unei turbine cu gaz. Se folosește în principal în centralele termice și electrice pentru a conduce ... ... Enciclopedia contemporană
GAS MOTOR CU TURBINĂ - (TBG), un motor termic, în care energia amestecului gazos obținut în timpul arderii combustibilului în camera de ardere este transformată în lucru mecanic prin turbina cu gaz. Este folosit în principal pentru CHP pentru conducerea generatoarelor electrice, în ... ... Dicționar encyclopedic mare
Un motor cu turbină cu gaz (GTD), un motor termic în care energia unui amestec de gaz-aer produsă prin arderea combustibilului într-o cameră de ardere este transformată în lucrări mecanice prin intermediul unei turbine cu gaz. Este folosit în principal în centralele termice și electrice pentru unitatea ... ... Dicționar encyclopedic ilustrat
Motoare cu turbină cu gaz - Motoare cu turbină cu gaz; GTE: o mașină concepută pentru a transforma energia termică în mecanică. Notă GTE poate consta din unul sau mai multe compresoare, un dispozitiv termic menit să crească temperatura ... ... Terminologie oficială
motor cu turbină cu gaz - 3.7 motor cu turbină cu gaz; GTD: O mașină concepută pentru a transforma energia termică în energie mecanică. Notă GTD poate consta din unul sau mai multe compresoare, un dispozitiv termic menit să crească temperatura ... ... Dicționarul-termeni de referință ai documentației normative și tehnice
GAS MOTOR CU TURBINĂ - (TBG), un motor termic, într-un prim gaz rom este comprimat și încălzit și apoi energia gazului comprimat și încălzit este transformată în mecanică. Arborele turbinei cu gaz. Cel mai mare bal. cererea a primit un GTE cu ardere continuă ... ... Dicționar mare politonic encyclopedic
motor turbină cu gaz - motor cu turbină cu gaz pentru aviație; Mașină de turbomachine termică pentru transformarea căldurii în energie cinetică a jetului și în lucru mecanic pe arborele motorului, a cărui principale elemente (mașini) sunt terminologia ... Polytechnic Dictionary
- Motorul cu turbină cu gaz. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Atenție vă rog! Cartea este o colecție de materiale de pe Wikipedia și / sau alte surse online. Citește mai mult Cumpărați pentru 1125 руб
- Locomotiva turbinei cu gaz. Jesse Russell. Această carte va fi realizată în conformitate cu comanda dvs. privind tehnologia Print-on-Demand. Conținut de înaltă calitate prin articole WIKIPEDIA! Turbina cu gaz este o locomotivă cu motor cu turbină cu gaz ... Citiți mai multe
- Metode de descompunere în studiul oscilațiilor sistemelor mecanice. Banakh L.Ya. Cartea este dedicată studiului vibrațiilor sistemelor dinamice compuse din diferite sub-sisteme și având o structură ierarhică, precum și identificarea legilor de bază ale oscilațiilor astfel de ... Citeste mai mult Cumpărați 664 UAH (Ucraina numai)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: