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燃氣輪機

時間:2011-10-11 10:51來源:未知 作者:admin
燃氣輪機也稱為內燃機 ,英文名:Gas turbine,內燃機類型。它耦合到下游渦輪 ,上游的旋轉壓縮機和燃燒室,在兩者之間。 能源是補充氣流在燃燒室, 燃油與空氣混合,點燃。在燃燒室的高壓環境中,燃料燃燒的溫度增加。燃燒的產品被迫進入渦輪節。在那里,高

      燃氣輪機也稱為內燃機 ,英文名:Gas turbine,內燃機類型。它耦合到下游渦輪 ,上游的旋轉壓縮機和燃燒室,在兩者之間。

      能源是補充氣流在燃燒室, 燃油與空氣混合,點燃。在燃燒室的高壓環境中,燃料燃燒的溫度增加。燃燒的產品被迫進入渦輪節。在那里,高流速和體積的氣體流量是針對通過噴嘴渦輪葉片,旋轉的渦輪機,壓縮機,渦輪機,驅動器其機械輸出。放棄渦輪的能量來自于降低廢氣的溫度和壓力。

      能源,可在軸功率,壓縮空氣或推力或任意組合的形式提取和使用權力飛機, 火車 ,船舶,發電機, 甚至坦克。

燃氣輪機工作原理

      穿過一個理想的燃氣渦輪的氣體經過三個熱力學過程。這些都是等熵壓縮,等壓(恒壓)燃燒和等熵膨脹。這些彌補布雷頓循環

布雷頓循環
布雷頓循環

      在實際的燃氣渦輪機,氣體離心式或徑向壓縮機首先加快。這些氣體,然后使用一個不同的噴嘴擴散作為放緩;這些過程的流量增加了壓力和溫度。在一個理想的系統,這是熵。然而,在實踐中的能量轉為熱量浪費掉,由于摩擦和動蕩。然后通過氣體的擴散到燃燒室 ,或類似的裝置,熱添加。這種情況發生在一個理想的系統定壓(恒壓供熱)。至于有沒有具體的氣體體積增加壓力的變化。在實際情況中,這一過程通常伴隨著輕微的損失,在壓力因摩擦。最后,這種氣體體積較大是通過噴嘴導向葉片的擴大和加速能量是由前一個提取渦輪。在一個理想的系統擴大isentropically氣體渦輪留在原來的壓力。在實踐中,這個過程是熵作為能源再次失去了摩擦和動蕩。

      如果設備已被設計為電源作為工業發電機或軸渦輪螺旋槳飛機 ,出口壓力將作為密切盡可能的入口壓力。在實踐中是必要的,一定的壓力仍然在插座,以充分排出的廢氣。在噴氣發動機的情況下,只有足夠的壓力和能源是從流中提取驅動的壓縮機和其他部件。其余的高壓氣體加速提供,例如,可以被用來推動飛機的噴氣機。


      布雷頓循環所有循環的熱力發動機,燃燒溫度較高,可以允許更高的效率。然而,溫度是由鋼,鎳,陶瓷或其他材料,使發動機承受較高的溫度和壓力的能力有限。為了打擊這種很多渦輪機,功能復雜的刀片冷卻系統。

      作為一般規則,較小的發動機旋轉軸(S)率較高,必須保持葉尖速度。葉尖速度決定由渦輪機和壓縮機可以得到的更大壓力的比率。這反過來又限制了發動機,可以通過獲得的更大功率和效率。為了葉尖速度保持不變,如果減少一半的轉子直徑,轉速必須增加一倍。例如, 大型噴氣發動機的運作,10,000 RPM ,而微型渦輪機高達50萬轉的速度旋轉。

      機械,燃氣渦輪機,可以大大低于復雜的內燃機活塞式發動機。簡單的渦輪機可能有一個運動部件:軸/壓縮機/渦輪/替代轉子總成(見上面圖片),不計燃油系統。然而,所需的高效率所必需的部件和耐高溫合金精密制造往往使一個簡單的渦輪機的建設比活塞式發動機更復雜。

      更先進的發電機組(如發現現代的噴氣發動機 )可能有多個軸(線軸),數以百計的渦輪葉片,可移動的定子葉片,和一個復雜的管道,燃燒室和熱交換器的龐大體系。

      推力軸承和滑動軸承設計的一個關鍵部分。傳統上,他們已經水力含油軸承 ,或油冷式球軸承 。這些軸承正在超過箔軸承 ,已成功地用于在微型渦輪機和輔助動力裝置 。

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-10-11
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