Un motor cu turbină cu gaz este un fel de motor termic, bazată pe funcționarea sa, care nu este principiu foarte simplu. Și anume, gazul este mai întâi comprimat în motor, apoi încălzit, și după aceea, energia gazului și „transformat“ în lucru mecanic. După cum a devenit clar din primele cuvinte pentru a descrie acest tip de motor, toate procesele de lucru din fluxul de gaz în mișcare are loc, prin care de la principiul de funcționare a motoarelor cu piston tipuri diferă în mod dramatic.
Și dacă vorbim într-un limbaj simplu, atunci, cum face un motor cu turbină cu gaz? Astfel, dacă se consideră că mai detaliat gazoturbinnika operațiune de proces, este necesar să se aloce câțiva pași care descriu compus în lucru complicat proces comprimat de conversie a energiei mecanice a gazelor. Și ce fel de măsuri?
* Deci, alimentarea cu aer, și amestecul aer-combustibil suplimentar. Aerul comprimat din compresor intră în camera de ardere. În cazul în care combustibilul este furnizat și, ca rezultat obținerea unui amestec de combustibil, care este alocată o cantitate mare de energie în timpul arderii.
* Următoarea este transformarea. Acesta începe după ce amestecul de aer și combustibil este transformată în energie în procesul de ardere, și este necesar să se transforme într-o operație de acțiune mecanică. Acest lucru se datorează rotației special concepute „lame“ de către jeturile de gaz, care sunt obținute sub o mare presiune după ce amestecul de ardere.
* Împărtășiți munca. Și anume, după cum urmează: - o parte din lucrul mecanic rezultat pentru a obține energia amestecului combustibil, se duce la compresor pentru comprimarea aerului pentru alimentarea ulterioară, iar restul din energie este transmisă la unitatea condusă de unitatea de alimentare.
Doar munca pe care este condus unitate și a primit și are un loc de muncă util! De altfel, motorul turbinei cu gaz este considerat de motorul drept, care are cea mai mare densitate de putere, printre alte tipuri de motoare cu ardere internă. În calitate de combustibil la motorul turbinei poate efectua aproape orice kerosen combustibil, motorină, benzină, gaze naturale, petrol, gaz de apă, alcool, combustibil pentru propulsia navei, amenzi de cărbune, și chiar!
Principiul de funcționare a motorului cu turbină cu gaz
Pentru a obține o eficiență ridicată într-un motor termic, la o temperatură ridicată de ardere este necesară pentru atingerea amestecului carburant, cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să se realizeze acest lucru. Obstacolele nu rezidă în capacitatea materialelor din care este fabricat motorul (poate fi nichel, magneziu, oțel, aliaje, ceramice etc.) care se reziste la temperaturi și presiuni ridicate. Inginerii au un număr foarte mare de lucrări trimise pentru a elimina cu succes de căldură din turbina și de a folosi-l ori de câte ori ai nevoie de ea. Este sigur să spun că munca lor nu este în zadar a fost efectuată, de acum, datorită acestei evoluții inovatoare, acest obiectiv ar putea fi atins prin redirecționarea gazelor de eșapament, sau mai degrabă căldura lor, cu aer comprimat. Acest proces este numit de recuperare. Această abordare a fost foarte mare succes, deoarece în caz contrar, căldura gazelor de eșapament ar putea pur și simplu să fie pierdute, și în acest fel, este capabil să acționeze ca o sursă de căldură de aer comprimat, înainte de începerea procesului de ardere în continuare. Ca rezultat, putem spune cu siguranță că fără acest proces și cu condiția în mod special pentru schimbătoare de căldură sau schimbătoare de căldură, acesta nu a reușit să realizeze astfel de valori ridicate de eficiență.
Presiunea maximă este determinată de viteza maximă de rotație a paletelor turbinei, care trebuie îndeplinite pentru a obține cea mai mare valoare a puterii motorului. In general, este mai mică dimensiunea și greutatea motorului, viteza arborelui trebuie să fie mai mare, pentru a menține viteza maximă a paletelor turbinei. Acest lucru este din cauza inerției lor scăzute - mai puțin TBG, și anume motorul turbinei cu gaz, cu atât mai mare rotirea arborelui - pentru a compensa dimensiunea mai mică și greutatea.
Despre dispozitiv TBG
Cum rămâne cu aparatul său, totul nu este atât de dificil ca imaginat ai putea imagina. Gazoturbinniki constau dintr-o cameră de ardere, care are de asemenea duză și aprindere prin scânteie și injecție de combustibil în scânteile care produc în camera de ardere. Roata turbinei are lame speciale, și un compresor instalat pe un singur ax. Proiectarea unui astfel de dispozitiv cu motor cuprinde: reductor de viteză, un schimbător de căldură, țeava de evacuare, orificiul de intrare și difuzorul și duză.
Când arborele compresorului este rotit, lobi sale de aer, care intră în conducta de admisie antrenat. Deoarece compresorul crește viteza aerului de 500 metri pe secundă, se injectează în difuzor. Deși viteza aerului la ieșirea difuzorului este redusă, dar în același timp, crește presiunea. După difuzor de aer intră în schimbătorul de căldură, unde este încălzit sub influența căldurii și de evacuare a gazelor intră în camera de ardere. În plus, aerul care este deja preîncălzit și comprimat în camera de ardere este alimentat continuu cu combustibil, pulverizat în prealabil prin duzele. Combustibilul este amestecat cu aerul în acesta, se formează amestecul combustibil, procesul merge mai departe de aprindere a amestecului de o scânteie care se produce lumânări. Ca rezultat, se ridică presiunea de ardere din camera printr-o duză încălzită gazele sunt trecute și îndreptate spre paletele roții turbinei și care începe deplasarea. După un cuplu reductor de la roata turbinei este transmisă la transmisia vehiculului. Gazele de eșapament intră în schimbătorul de căldură în cazul în care acesta ajută la încălzirea aerului comprimat de intrare a ajuns în cele din urmă în atmosferă.
Desigur, GTE are o mulțime de plusuri, dar există și contra. Principalele dintre ele este prețul materialelor teploprochnyh, care sunt produse cu utilizarea motorului. În plus, complexitatea muncii și nivelul necesar ridicat de purificare a aerului care intră în motor, precum si costa destul de un penny, cu toate acestea, nu în ciuda a tot ceea ce, precum și dezvoltarea și îmbunătățirea GTE deja a avut loc nu numai în țara noastră, ci și în străinătate. Odată ce au avut un mare dezavantaj - un decalaj imens turbo - care este, de exemplu, Chrysler Turbayn probă în 1963! Aceasta este, în ciuda forța extraordinară de 576 N * m, el a așteptat un plin de zece secunde înainte de a începe overclocking. Pe nici măcar un model în care tandemul a fost o mașină de „prost“ și turbo „dezastruos“ (cu un „turbo lag“). Dar, mai târziu, krayslerovtsy și alți ingineri este finalizat, și au în loc de motor de zece secunde „crezut“ trei secunde. Au fost, în plus față de Chrysler, brandurile cu modele cu GTE sub capota, ca Rover, Lotus și altele.
Pe tipuri de motoare cu turbină cu gaz
Ce despre tipurile, numărul lor relativ mare, cu toate acestea, esența muncii lor este absolut unul și același (spre deosebire de tipurile noastre obișnuite cu piston, ele pot fi benzina, motorina, atmosferic, turbo, cu piston rotativ, etc. ), dar numai executarea - poate varia ușor. Pe baza tipurilor de TBG gasit o larga in trenuri, vase maritime, avioane, elicoptere, automobile și chiar tancuri. Prin modul în care astăzi a fost doar american M1A1 Abrams rezervor gazoturbinnikom echipat. Desigur, inginerii sovietici folosit, de asemenea, încercările de a aplica tancuri gazoturbinnik, a fost chiar și câteva concepte pe baza T80, dar din anumite motive, în viitor, toate aceste evoluții sunt reduse.