Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: Археология Биология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Техника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ? Влияние общества на человека Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ Принцип работы реактивного двигателя ⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 18Следующая ⇒                                           Следует отметить, что циклы газовых турбин и реактивных двигателей одинаковы. Наибольшее распространение получил цикл реактивных двигателей (РД) со сгоранием при постоянном давлении. Воздух из окружающей среды поступает в I отсек – диффузор, выполненный по форме сопла                             Рис. 50                                                                Лаваля (рис. 50). За счет сужения в диффузоре, а затем расширения, давление воздуха повышается выше давления окружающей среды и происходит наддув КС II, куда поступает также топливо. После сгорания продукты сгорания поступают в сопло III, в котором расширяются до давления окружающей среды и истекают в эту среду со сверхзвуковой скоростью. Возникающая при этом реактивная составляющая истечения толкает реактивный аппарат, за счет движения которого в окружающей среде воздух попадает в диффузор I. При движении РД в верхних слоях атмосферы для повышения разряженного воздуха в диффузоре работает специальный компрессор «а», приводящийся во вращение от газовой турбины «в». При движении РД вне атмосферы в камеру горения поступает окислитель. Вывод реактивного двигателя (как и газотурбинного) можно осуществить и таким способом (характеристики цикла те же): .                    Способы повышения

ГТУ

Для всережимных установок, обеспечивающих все хода судна, и установок транспортных судов, основным требованием которых является высокая экономичность на полном ходу, ГТУ, работающие по простому циклу, не подходят. Такие ГТУ имеют низкий КПД даже при высокой температуре газа перед турбиной. Поэтому их обычно используют только на легких судах в качестве ускорительных двигателей. Главная причина низкой экономичности ГТУ с простым циклом – значительные потери с отработавшими газами.

ГТУ можно существенно повысить, если тепло отработавших в турбине газов использовать для подогрева воздуха, нагнетаемого компрессором. Такой способ использования тепла называется регенерацией.

                                     

Рис. 51

На рис. 51 показана принципиальная схема работы и цикл ГТУ с регенерацией теплоты. Цикл состоит из следующих процессов: ab - сжатие в компрессоре;

bb′ - подогрев воздуха в регенераторе; b′c – горение топлива в КС; сd – расширение продуктов сгорания в ГТ; dd′ - отдача теплоты продуктов сгорания в регенераторе; d′a – отдача тепла окружающей среде.

Регенеративные циклыоценивают по степени регенерации

 – отношению количества теплоты, переданного воздуху в регенераторе, к тому теплу, которое можно было бы передать при охлаждении отработавших газов до температуры воздуха перед регенератором:

.                              (139)

При высоких

ГТУ достигает 26 – 28%.

Учитывая, что минимальная работа сжатия достигается в многоступенчатом компрессоре с промежуточным охлаждением воздуха (процесс приближается к изотермическому) компрессоры делают двухступенчатыми (рис. 52).

                                                         Рис. 52

На схеме и цикле показано: аа1′- сжатие в КНД; а1′а1″- воздухоохладитель;

а1″b – сжатие в КВД.

Одновременное применение 2-х ступенчатого сжатия с регенерацией тепла увеличивает

 до 28 – 30%.

Примером ГТУ с регенерацией тепла и 2-х ступенчатым сжатием является ГТУ – 20 мощностью 9,6 тыс. кВт, у которой Тмакс =1023 К, b=304 г/кВт ч, уд. масса 27 кг/кВт. Низкая экономичность ГТУ объясняется низкой температурой на входе в турбину, так как чем ниже температура, тем выше срок службы деталей ГТУ. При 923 К - 50 тыс.- 100 тыс.ч, при 1173 К – 500 – 1000 ч.

Экономичность ГТУ может быть также повышена путем повторного подогрева газа, т.е. осуществлением ступенчатого сжигания топлива в 2-х камерах сгорания, последовательно расположенных по ходу газа (аналогично вторичному перегреву пара в ПТУ).

В 80-е годы построены ГТУ с высокой степенью утилизации тепла отходящих газов (суда типа «Капитан Смирнов») типа М-25. Достигнут b=229-243 г/кВт ч, N = 18,5 тыс. кВт.

На практике часто применяются ГТУ закрытого цикла, где циркулиру-

ющее рабочее тело не участвует в процессе горения и не находится в непос-

редственном контакте с продуктами сгорания. Следовательно, оно не содержит механических примесей, загрязняющих проточные части турбин, регенераторов, охладителей.

     Нагретый в котле воздух с t=700oC и Р=30-42 кг/см2 последовательно расширяется сначала в ТВД, приводящей в действие компрессор, а затем в ТНД, приводящей через редуктор в действие гребной винт.

Недостатком ГТУ закрытого типа является наличие в ее составе громоздкого и тяжелого нагревателя – воздушного котла и специальной компрессорной станции с резервуарами сжатого воздуха для пуска ГТУ при помощи воздушной турбины.

 

 

11.5 Контрольные вопросы

1. Опишите преимущества и недостатки газотурбинных установок в сравнении с двигателями внутреннего сгорания.

2. Опишите преимущества и недостатки газотурбинных установок в сравнении с паротурбинными установками.

3. Изобразите цикл, приведите схему и опишите цикл газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты.

4. Выполните вывод

 цикла газотурбинной установки.

5. Приведите схему, изобразите цикл и опишите регенеративный цикл газотурбинной установки.

6. Приведите схему, изобразите цикл и опишите цикл газотурбинной устаноки со ступенчатым сжатием и ступенчатым отводом теплоты.

7. Опишите работу реактивного двигателя.

ЦИКЛЫ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК