燃?xì)廨啓C(jī)也稱為內(nèi)燃機(jī) ,英文名:Gas turbine,內(nèi)燃機(jī)類型。它耦合到下游渦輪 ,上游的旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)和燃燒室,在兩者之間。
能源是補(bǔ)充氣流在燃燒室, 燃油與空氣混合,點(diǎn)燃。在燃燒室的高壓環(huán)境中,燃料燃燒的溫度增加。燃燒的產(chǎn)品被迫進(jìn)入渦輪節(jié)。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(zhuǎn)的渦輪機(jī),壓縮機(jī),渦輪機(jī),驅(qū)動(dòng)器其機(jī)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(quán)力飛機(jī), 火車 ,船舶,發(fā)電機(jī), 甚至坦克。
燃?xì)廨啓C(jī)工作原理
穿過一個(gè)理想的燃?xì)鉁u輪的氣體經(jīng)過三個(gè)熱力學(xué)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(bǔ)布雷頓循環(huán) 。
布雷頓循環(huán)
在實(shí)際的燃?xì)鉁u輪機(jī),氣體離心式或徑向壓縮機(jī)首先加快。這些氣體,然后使用一個(gè)不同的噴嘴擴(kuò)散作為放緩;這些過程的流量增加了壓力和溫度。在一個(gè)理想的系統(tǒng),這是熵。然而,在實(shí)踐中的能量轉(zhuǎn)為熱量浪費(fèi)掉,由于摩擦和動(dòng)蕩。然后通過氣體的擴(kuò)散到燃燒室 ,或類似的裝置,熱添加。這種情況發(fā)生在一個(gè)理想的系統(tǒng)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(shí)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(dǎo)向葉片的擴(kuò)大和加速能量是由前一個(gè)提取渦輪。在一個(gè)理想的系統(tǒng)擴(kuò)大isentropically氣體渦輪留在原來的壓力。在實(shí)踐中,這個(gè)過程是熵作為能源再次失去了摩擦和動(dòng)蕩。
如果設(shè)備已被設(shè)計(jì)為電源作為工業(yè)發(fā)電機(jī)或軸渦輪螺旋槳飛機(jī) ,出口壓力將作為密切盡可能的入口壓力。在實(shí)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(fā)動(dòng)機(jī)的情況下,只有足夠的壓力和能源是從流中提取驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)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(dòng)飛機(jī)的噴氣機(jī)。
布雷頓循環(huán)所有循環(huán)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī),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(fā)動(dòng)機(jī)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(jī),功能復(fù)雜的刀片冷卻系統(tǒng)。
作為一般規(guī)則,較小的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(S)率較高,必須保持葉尖速度。葉尖速度決定由渦輪機(jī)和壓縮機(jī)可以得到的更大壓力的比率。這反過來又限制了發(fā)動(dòng)機(jī),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(zhuǎn)子直徑,轉(zhuǎn)速必須增加一倍。例如, 大型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作,10,000 RPM ,而微型渦輪機(jī)高達(dá)50萬轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。
機(jī)械,燃?xì)鉁u輪機(jī),可以大大低于復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。簡單的渦輪機(jī)可能有一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件:軸/壓縮機(jī)/渦輪/替代轉(zhuǎn)子總成(見上面圖片),不計(jì)燃油系統(tǒng)。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(gè)簡單的渦輪機(jī)的建設(shè)比活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)更復(fù)雜。
更先進(jìn)的發(fā)電機(jī)組(如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) )可能有多個(gè)軸(線軸),數(shù)以百計(jì)的渦輪葉片,可移動(dòng)的定子葉片,和一個(gè)復(fù)雜的管道,燃燒室和熱交換器的龐大體系。
推力軸承和滑動(dòng)軸承設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵部分。傳統(tǒng)上,他們已經(jīng)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(jī)和輔助動(dòng)力裝置 。
閱讀本文的人還閱讀:
作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期:2011-10-11
本文DENAIR版權(quán)所有,未經(jīng)批準(zhǔn)轉(zhuǎn)載必究。
對此文章有什么疑問,請?zhí)峤辉?a href="http://www.fengle-pesticide.com/plus/guestbook.php" >留言本
(本文由德耐爾空壓機(jī)編輯,轉(zhuǎn)載請注明出處:http://www.fengle-pesticide.com)