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燃气轮机

时间:2011-10-11 10:51来源:未知 作者:admin
燃气轮机也称为内燃机 ,英文名:Gas turbine,内燃机类型。它耦合到下游涡轮 ,上游的旋转压缩机和燃烧室,在两者之间。 能源是补充气流在燃烧室, 燃油与空气混合,点燃。在燃烧室的高压环境中,燃料燃烧的温度增加。燃烧的产品被迫进入涡轮节。在那里,高

      燃气轮机也称为内燃机 ,英文名:Gas turbine,内燃机类型。它耦合到下游涡轮 ,上游的旋转压缩机和燃烧室,在两者之间。

      能源是补充气流在燃烧室, 燃油与空气混合,点燃。在燃烧室的高压环境中,燃料燃烧的温度增加。燃烧的产品被迫进入涡轮节。在那里,高流速和体积的气体流量是针对通过喷嘴涡轮叶片,旋转的涡轮机,压缩机,涡轮机,驱动器其机械输出。放弃涡轮的能量来自于降低废气的温度和压力。

      能源,可在轴功率,压缩空气或推力或任意组合的形式提取和使用权力飞机, 火车 ,船舶,发电机, 甚至坦克。

燃气轮机工作原理

      穿过一个理想的燃气涡轮的气体经过三个热力学过程。这些都是等熵压缩,等压(恒压)燃烧和等熵膨胀。这些弥补布雷顿循环

布雷顿循环
布雷顿循环

      在实际的燃气涡轮机,气体离心式或径向压缩机首先加快。这些气体,然后使用一个不同的喷嘴扩散作为放缓;这些过程的流量增加了压力和温度。在一个理想的系统,这是熵。然而,在实践中的能量转为热量浪费掉,由于摩擦和动荡。然后通过气体的扩散到燃烧室 ,或类似的装置,热添加。这种情况发生在一个理想的系统定压(恒压供热)。至于有没有具体的气体体积增加压力的变化。在实际情况中,这一过程通常伴随着轻微的损失,在压力因摩擦。最后,这种气体体积较大是通过喷嘴导向叶片的扩大和加速能量是由前一个提取涡轮。在一个理想的系统扩大isentropically气体涡轮留在原来的压力。在实践中,这个过程是熵作为能源再次失去了摩擦和动荡。

      如果设备已被设计为电源作为工业发电机或轴涡轮螺旋桨飞机 ,出口压力将作为密切尽可能的入口压力。在实践中是必要的,一定的压力仍然在插座,以充分排出的废气。在喷气发动机的情况下,只有足够的压力和能源是从流中提取驱动的压缩机和其他部件。其余的高压气体加速提供,例如,可以被用来推动飞机的喷气机。


      布雷顿循环所有循环的热力发动机,燃烧温度较高,可以允许更高的效率。然而,温度是由钢,镍,陶瓷或其他材料,使发动机承受较高的温度和压力的能力有限。为了打击这种很多涡轮机,功能复杂的刀片冷却系统。

      作为一般规则,较小的发动机旋转轴(S)率较高,必须保持叶尖速度。叶尖速度决定由涡轮机和压缩机可以得到的更大压力的比率。这反过来又限制了发动机,可以通过获得的更大功率和效率。为了叶尖速度保持不变,如果减少一半的转子直径,转速必须增加一倍。例如, 大型喷气发动机的运作,10,000 RPM ,而微型涡轮机高达50万转的速度旋转。

      机械,燃气涡轮机,可以大大低于复杂的内燃机活塞式发动机。简单的涡轮机可能有一个运动部件:轴/压缩机/涡轮/替代转子总成(见上面图片),不计燃油系统。然而,所需的高效率所必需的部件和耐高温合金精密制造往往使一个简单的涡轮机的建设比活塞式发动机更复杂。

      更先进的发电机组(如发现现代的喷气发动机 )可能有多个轴(线轴),数以百计的涡轮叶片,可移动的定子叶片,和一个复杂的管道,燃烧室和热交换器的庞大体系。

      推力轴承和滑动轴承设计的一个关键部分。传统上,他们已经水力含油轴承 ,或油冷式球轴承 。这些轴承正在超过箔轴承 ,已成功地用于在微型涡轮机和辅助动力装置 。

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作者:德耐尔@德耐尔空压机  空压机修订日期:2011-10-11
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