Строительные машины и оборудование, справочник






Газовая турбина


Категория:
   Устройство и работа двигателя


Газовая турбина

В газовой турбине осуществляется преобразование тепловой энергии в механическую. Газовая турбина также относится к числу лопаточных машин и характеризуется высокими скоростями газового потока и высокими окружными скоростями рабочих колес. Газ, поступающий в турбину из цилиндров комбинированного двигателя, имеет повышенные по сравнению с окружающей средой давление и температуру. В турбине потенциальная энергия газа первоначально преобразуется в кинетическую энергию потока, а затем в механическую энергию на валу. Как и компрессор, газовая турбина может быть осевой и радиальной. Из радиальных турбин в комбинированных двигателях применяют, как правило, так называемые центростремительные турбины, в которых газ движется радиально от периферии к центру и, совершив поворот на 90°, выходит из турбины в осевом направлении.

На рис. 1, а приведена схема осевой турбины, а на рис. 1, б — центростремительной. Диск с решеткой рабочих лопаток установлен на валу. Перед рабочими лопатками расположена решетка неподвижных лопаток, образующих сопловой аппарат турбины, закрепляемый в корпусе 2. Комплект сопловой и рабочей решеток образует ступень. В зависимости от числа ступеней осевые турбины бывают одно- и многоступенчатыми.

Газ входит в сопловой аппарат с определенными скоростью, давлением и температурой. Лопатки соплового аппарата образуют суживающиеся каналы, в которых происходит расширение газа, в результате чего давление и температура газа понижаются, а скорость возрастает.



Из соплового аппарата газ попадает в межлопаточные каналы рабочего колеса. При движении через рабочую решетку газ обтекает лопатки, меняя при этом направление движения. Вследствие поворота газового потока, а в большинстве случаев и ускорения его движения возникает сила, приложенная к лопаткам; касательная составляющая этой силы создает крутящий момент на валу турбины. Появление этой силы обусловлено разностью давлений на вогнутой и выпуклой стороне лопатки, возникающей при обтекании криволинейного профиля высокоскоростным потоком. Давление на вогнутой стороне лопатки больше давления на выпуклой стороне.

В зависимости от распределения общего теплоперепада между сопловой и рабочей решетками турбины делятся на активные и реактивные. В активной турбине процесс расширения заканчивается в сопловом аппарате, и давление за сопловой решеткой приблизительно равно давлению на выходе из турбины. Поскольку отсутствует расширение в рабочей решетке, относительная скорость примерно постоянная по длине межлопаточного канала.

Рис. 1. Схемы одноступенчатых турбин

Рис. 2. Преобразователь импульсов, выполненный в корпусе центростремительной турбины

В реактивной турбине процесс расширения газа происходит как в сопловой, так и в рабочей решетке. При этом рабочие лопатки, так же как сопловые, образуют суживающиеся межлопаточные каналы, в которых в результате расширения газа относительная скорость увеличивается от входа в рабочий канал к выходу из него. Реактивные лопатки характеризуются более высоким КПД по сравнению с активными, и, кроме того, отклонение режима работы от расчетного меньше влияет на КПД реактивной турбины. Поэтому в комбинированных двигателях применяют преимущественно реактивные турбины.

Осевые турбины могут быть как активными, так и реактивными, а центростремительные — только реактивными, что объясняется необходимостью преодоления центробежных сил при движении газа от периферии в радиальном направлении.

Читать далее:

Категория: - Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины