ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие понятия о топливе для газовых турбин из "Тяжелое жидкое топливо для газовых турбин" Рабочим телом газовых турбин в отличие от паровых является не водяной пар, а газ, получаемый от сгорания топлива в воздушной среде. В свое время Сади Карно четко определил условия, при которых наиболее целесообразным представляется использование газов в качестве рабочего тела двигателя. Он писал Воздух представляется более пригодным, чем пар, для использования движущей силы падения тепла при высокой температуре при низкой температуре водяной пар может быть более подходящим . [c.9] Для осуществления, превращения тепловой энергии горящего топлива и кинетической энергии газа в механическую работу, снимаемую с вала турбины, необходимо наличие, кроме самой газовой турбины, камеры сгорания и компрессора, подающего воздух в камеру сгорания. [c.9] Простейшая схема газовой турбинной установки (ГТУ), составленная из упомянутых выше трех узлов, представлена на рис 1. [c.9] Идеальный термодинамический цикл, дающий наглядное представление об основных особенностях способа работы газовой турбинной установки с камерой сгорания постоянного давления, изображен на рис. 2. [c.9] Линия аЬ изображает. адиабаничесиое сжатие воздуха в компрессоре, сопровождающееся повышением давления от первоначального Р до конечного Рг- Компрессором при этом производится работа сжатия, в результате которой происходит уменьшение объема воздуха и повышение его температуры. [c.9] Работа расширения газа в турбине эквивалента площади, описываемой ординатой Pi Рг и линиями Рг d Р. Работа сжатия исходного воздуха, произведенная в компрессоре, эквивалентна части этой площади описываемой ординатой Pi Рг и линиями Рг baPi. Таким образом, полезная работа газотурбинной установки будет эквивалентна разности этих площадей, описываемой линиями abed. [c.10] Таким образом термический к. п. д. ГТУ может быть представлен отношением разности адиабатических перепадов тепла турбины и компрессора, отнесенных ко всему теплу, подведенному к установке извне. [c.11] Последние две величины в сильной мере зависят от конструкции турбины и компрессора другие определяются выбором параметров рабочего газа ГТУ. [c.12] Рассмотрение перечисленных величин представляет большой интерес для понимания влияния оптимальных параметров рабочего тела, а также качества основных агрегатов на внутренний к. п. д. ГТУ. [c.12] На рис. 3 представлена зависимость внутреннего к. п. д. ГТУ от изменения степени повышения давления при постоянных степени повышения температуры газа ( ), к. п. д. турбины Ъ) и значении конечной температуры перед турбиной (Гз). Эта зависимость выражена для трех различных значений к. п. д. компрессора. [c.12] За этим пределом прирост полезной мощности ГТУ становится меньше прироста доли мощности ГТУ, затрачиваемой на работу компрессора и, следовательно, внутренний к. п. д. ГТУ в этих условиях будет уменьшаться. [c.13] Усовершенствование (и усложнение) схем ГТУ способствует некоторой возможности полезного увеличения степени повышения давления. [c.13] Чем меньше значение Л, тем более совершенной представляется схема ГТУ. Колебания величины Я для схем ГТУ различной сложности обычно укладываются в пределы 0,42—0,75. [c.13] На рис. 4. представлена зависимость величины внутреннего к. п. д. ГТУ от изменения степени повышения давления при постоянных степени повышения температуры газа ( ), к. п. д. компрессора ( ) и значении конечной температуры перед турбиной (Тз). Эта зависимость выражена для трех различных значений к. п. д. турбины. [c.13] Между прочим, заметим, что сравнительно высокая экономичность авиационных турбореактивных установок обусловлена в значительной мере большой величиной S, зависящей прежде всего от низкой температуры всасываемого воздуха Ti). [c.14] Для более сложных схем ГТУ (нами не рассматриваемых) большое влияние на оказывает степень регенерации тепла выхлопных газов для подогрева скомпремированного воздуха. [c.14] Проведение более подробного рассмотрения влияния на к. п. д. ГТУ величин % и г]к, по-видимому, в данной работе не имеет смысла, так как ясно, что чем лучше изготовлены турбина и компрессор и чем, следовательно, выше значение их и rjn, тем больше будет и внутренний к. п. д. ГТУ в целом. Эта зависимость графически изображена на рис. 5. [c.14] Русский инженер-кораблестроитель Кузьминский, работавший в Петербурге на Балтийском заводе, в 1897 г. разработал проект, а затем построил небольшую газотурбинную установку, предназначаемую автором в качестве корабельного главного двигателя. В качестве топлива в этой ГТУ намеревались использовать керосин, сжигая его в воздухе при 10 атм давления. Испытания турбины не были проведены ввиду смерти Кузьминского в мае 1900 г. [c.15] В 1906 г. во Франции была построена газовая турбина системы Арманго и Лемаль проектной мощностью 400 л. с. при давлении 5 атм. В качестве топлива применялся керосин. Эффективный к. п. д. этой турбины был так низок, что она почти всю мощность затрачивала на вращение воздушного компрессора. [c.15] Через 20 лет, в 1928 г., Швейцарская фирма Броун-Бовери возобновила постройку взрывных газовых турбин Гольцварта для металлургической промышленности Германии. К. п. д. турбин этого типа достигал 18—20%. [c.16] Вернуться к основной статье