Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Preskočiť na obsah
WikipédiaSlobodná encyklopédia
Hľadať

Spaľovacia turbína

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Schéma spaľovacej turbíny:
1 – Vstup
2 – Nízkotlakový kompresor
3 – Vysokotlakový kompresor
4 – Spaľovacia komora
5 – vysokotlaková(-é) turbína (-y) a vystupná dýza
6 – Horúca časť
7 – Turbína
8 – Spaľovacia komora
9 – Chladná časť
10 – Vstup vzduchu
Prúdový motorPratt & WHittney.

Spaľovacia turbína jetepelný stroj ktorého pracovnou látkou sú spaliny vzniknutéspaľovanímpaliva vspaľovacej komore. Vstreknuté palivo sa spaľuje sovzduchom ktorý sa predtým stláča vkompresore. Spaliny pri prechodeturbínou odovzdávajú jej lopatkám svojukinetickú energiu.

Spaľovacia turbína patrí do skupiny spaľovacíchmotorov s vnútorným spaľovaním pretože spaľovacia komora je jej súčasť.

Princíp práce

[upraviť |upraviť zdroj]

Kompresor spaľovacej turbíny väčšinou riešený ako lopatkovýturbokompresor nasáva atmosférický vzduch ktorý stláča na vyšší tlak sprevádzaný vzostupom teploty. Stlačený vzduch sa vedie do spaľovacej komory kam sa priebežne vstrekuje palivo ktoré sa v stlačenom vzduchu spaľuje. Pretože spaľovacia komora nie je uzavretá ale vedie spaliny na lopatky turbíny dochádza len k miernemu nárastu tlaku spalín. Energia získaná spálením paliva sa premení hlavne na tepelnú a kinetickú energiu spalín. Na lopatkách turbíny sa časť energie spalín premieňa na mechanickú tým že roztáča rotor turbíny. Časť vytvorenej mechanickej energie sa odvedie hriadeľom časť sa použije na pohon turbokompresora. Zvyšná časť ostáva vo forme tepelnej a kinetickej energie spalín.

Pretože spaľovanie prebieha pri približne konštantnom tlaku takáto turbína sa nazýva ajizobarická aleborovnotlaková. Jej zjednodušený teoretický model opisujeEriksonov-Braytonov cyklus aleboJouleov-Braytonov cyklus pri predpoklade izotermickej kompresie a expanzie a úplnejregenerácie tepla.

Konštrukčné riešenia

[upraviť |upraviť zdroj]

Termodynamická acelková účinnosť rovnotlakových turbín je v jednoduchomjednohriadeľovom usporiadaní nízka pohybuje sa na úrovni 30 až 50% účinnostivznetových motorov.

Pre dosiahnutie vhodných vlastností na rôzne účely použitia sa turbíny konštruujú vdvojhriadeľovom prípadneviachriadeľovom usporiadaní. Jednotlivé hriadele spájajú turbínu s kompresorom alebo odvádzajúúčinný výkon z turbíny von. Takéto riešenia obsahujú viaceré kompresory a viaceré turbíny ktoré sú pneumaticky zapojené do série. To znamená že vzduch alebo spaliny prechádzajú postupne dvoma a viac obežnými kolesami a v každom sa zväčšuje kompresia alebo expanzia. Pre ďalšie zlepšenie účinnosti môže byť do cesty zaradený ajvýmenník tepla v ktorom odchádzajúce spaliny ohrievajú prichádzajúci vzduch.

Kompresory spaľovacej turbíny sa podľa prevažujúceho prúdenia vzduchu rozdeľujú na:

  • osové (axiálne) – v ktorých vzduch prúdi prevažne v smere osi rotácie rotora.
Bližšie informácie v hlavnom článku:Osový kompresor
  • odstredivé (radiálne) – v ktorých sa smer prúdenia mení ale na významnej časti dráhy je kolmý na os rotácie rotora.
Bližšie informácie v hlavnom článku:Odstredivý kompresor

Vlastnosti spaľovacích turbín

[upraviť |upraviť zdroj]

V porovnaní s piestovými spaľovacími motormi majú turbínyvýhody:

  • nižší obsah škodlivín v spalinách
  • malé nároky na kvalitu paliva
  • vysoká pravidelnosť chodu a malá nevyváženosť
  • ľahká štartovateľnosť
  • nízkavýkonová hmotnosť
  • lepší priebeh točivého momentu z hľadiska trakčných požiadaviek
  • schopnosť spracovávať nízke teplotné a tlakové spády často inak nevyužiteľné,

ale ajnevýhody:

  • vysokámerná spotreba paliva z dôvodu nízkych teplotných spádov – 700 °C krátkodobo 1 400 °C
  • z toho vyplývajúca nízka účinnosť
  • malé akceleračné schopnosti
  • vysokétepelné namáhanie lopatiek a z toho vyplývajúca nízkaživotnosť
  • vyššia hlučnosť

Využitie spaľovacích turbín

[upraviť |upraviť zdroj]

Spaľovacie turbíny našli uplatnenie na pohon:

  • cestnýchvozidiel – s výkonom 100 – 500 kW
  • rušňov – s výkonom 1 300 – 3 550 kW rôzne riešenia s 15 až 23 stupňovým kompresorom a 4 až 11 stupňovou turbínou
  • lietadiel
  • lodí – s výkonom až do 100 000 kW

Zdroje

[upraviť |upraviť zdroj]
  • Trnka J. Urban J.:Spaľovacie motory. Alfa Bratislava 1992.

Iné projekty

[upraviť |upraviť zdroj]
Commons
Zdroj: „https://sk.wikipedia.org/w/index.php?title=Spaľovacia_turbína&oldid=8004702
Kategória:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp