A gázturbina alkatrészei és elve
Gázturbina alkatrészek ésPrincIPLE: –A gázturbina olyan belső égésű motor, amelynek munkafolyadéka maga a levegő. A hajtóművet arra használják, hogy vegyi energiát vonjanak ki az üzemanyagból, és arra is használják, hogy a kémiai energiát mechanikai energiává alakítsák azáltal, hogy gázenergiát használnak munkafolyadékként a hajtómű és a légcsavar meghajtására, ami viszont hajtja a repülőgépet.
Gázturbina alkatrészek
1. Bemenet
A levegőnek szabadon kell áramolnia a légcsatornából, és a bemeneti csatornának is tisztának és tisztának kell maradnia a motor egészségének megőrzése érdekében. Javasoljuk, hogy tiszta és zavartalan légáramlást biztosítson a bemeneti nyíláson, amely a motorhoz való juttatással növeli a hatékonyságot, és megvédi a motort az eróziótól, korróziótól vagy bármilyen károsodástól.
Javasoljuk továbbá, hogy a burkolatokat a motor levegő bemeneti csatornájába és a bemeneti csatornába kell beépíteni, hogy a légáramlási veszteségek minimálisak legyenek a légáramlás minden körülményéhez képest.
2. Kompresszor
A kompresszor feladata, hogy a turbinát a hatékony működéshez szükséges mennyiségű levegővel lássa el. Ezen túlmenően a levegőt nagyon magas statikus nyomáson kell szállítani. A hátsó kompresszor nyomásának és az első kompresszor nyomásának általánosan ismert aránya 9:5.
3. Diffúzor
A levegő a kompresszor vezetőlapátjain keresztül távozik, ahol a légáramlás összetevői egyenes vonalú áramlássá alakulnak. Ezt követően a levegő bejut a diffúzor részbe, amely egy divergens csatorna. A diffúzor alapvető funkciója az aerodinamika.
4. Égő
Amint a levegő áthalad a diffúzoron, belép az égési részbe, amelyet égetőnek nevezünk. Az égési szakasznak van egy feladata, amely szabályozza az üzemanyag és a levegő égését. A felszabaduló hőnek olyannak kell lennie, hogy a levegő kitáguljon és felgyorsuljon, hogy egyenletes és stabil áramlást biztosítson az egyenletesen melegített gáz számára minden működési körülmény között. A feladatot minimális nyomásveszteséggel és maximális hőleadással kell elvégezni.
5. Turbina
A turbinás motornak van egy négyfokozatú turbinája, amely a levegőben lévő tüzelőanyag gáznemű energiáját mechanikai energiává alakítja át a kompresszor mozgatására egy reduktor vagy a propeller segítségével. A turbinának olyan funkciója van, hogy a forró és nagynyomású gázok alacsonyabb hőmérsékletűvé és nyomásúvá történő kiterjesztésével a gáznemű energiát mechanikai energiává alakítják.
6. Kipufogó
Amint a gáz áthalad a turbinán, a kipufogón keresztül távozik. A gáz halmazállapotú energiát többnyire egy turbina segítségével alakítják át mechanikai energiává, a kipufogógázban elegendő teljesítmény marad. Ezt a maradék gázt a kipufogógáz konvergens csatornáján keresztül felgyorsítják, hogy hasznosabb legyen a repülőgép vezetése közben.
A gázturbina működési elve
A gázturbina működésének alapelve megegyezik minden olyan motoréval, amelyet a vegyi üzemanyagból energiát vonnak ki. A belső égésű motorok leggyakrabban ismert 4 lépése a következő:
1.Légbeszívás.
2.Légkompresszió.
3. Égés, ahol az üzemanyagot befecskendezik, és a tárolt energiává alakítják.
4.Tágulás és kihalás, ahol az átalakított energiát hasznosítják.
Dugattyús motorok esetében, mint az autókban vagy repülőgépmotorokként használt motorok, a hengerfejben a beszívás, a kompresszió, az égés és a kipufogógáz a hengerfejben, de különböző időpontokban, amikor a dugattyú folyamatosan fel-le mozog.
Turbinás motor esetén, ugyanaz a négy lépés történik ugyanabban az időben, de különböző helyeken. Ennek az alapvető különbségnek köszönhetően a turbinának különböző motorrészei vannak, amelyek a következők:
1.Bemeneti szakasz
2.Kompresszor rész
3.Égési szakasz
4. Turbina és kipufogó rész.
A motor turbinarésze felelős a felhasználható tengelyteljesítmény előállításáért kimenetként, amely a propeller meghajtására szolgál. Ettől eltekintve, biztosítani kell a kompresszor és a motortartozékok meghajtásához szükséges energiát. Ez a magas hőmérsékletű, nyomású, sebességű gáz hatásának valósul meg, amely a gáz halmazállapotú energiából mechanikai energiává alakul tengelyerő formájában.
A gázturbina alkatrészei és elve
A bevezetett levegő tömegének nagyon nagynak kell lennie, amelyet a turbinához kell juttatni a szükséges teljesítmény előállításához. A bevezetett levegő a kompresszor segítségével történik, amely kiszívja a levegőt és beviszi a motorba, ahol összepréselődik, hogy nagy nyomású levegőt juttathasson a turbinába. A kompresszor feladata, hogy a turbinából származó mechanikai energiát nyomás vagy hőmérséklet formájában gáznemű energiává alakítsa.
Abban az esetben, ha a kompresszor és a turbina100 százalékos hatásfok esetén a kompresszor a turbina által szükséges összes levegőt szállította volna, ugyanakkor a turbina szolgáltatta volna a kompresszor hajtásához szükséges teljesítményt. Ebben az esetben csak egy örökmozgó létezne súrlódási veszteségként, és a mechanikai rendszer hatékonyságának hiánya nem teszi lehetővé az örökmozgó megfelelő működését.
Ezen kívül a levegőn kívül némi további energiára is szükség lenne az okozott veszteségek kezelésére. A szükséges teljesítmény a kompresszoron túl lévő motorból származik; így több energiát kell hozzáadni a levegőhöz a felesleges teljesítmény előállításához. A tüzelőanyagból származó kémiai energia elégetik és gáznemű energiává alakul magas hőmérséklet és nagy sebesség formájában, miközben a levegőnek magán az égőtéren kell áthaladnia. A gáznemű energia ismét a turbina mechanikai energiájává alakul át, amely biztosítja a kompresszor és a tengely meghajtását.
