Газотурбинные двигатели

курсовая работа

2. Устройство газотурбинного двигателя

Схема газотурбинного автомобильного двигателя показана на рис.14. Через входной патрубок / в компрессор двигателя поступает воздух. Попадая на лопатки вращающегося с большой угловой скоростью колеса 2 компрессора, воздух движется вдоль лопаток и на выходе из них приобретает очень большую скорость (400-500 м/с). В диффузоре 3 с постепенно увеличивающимся сечением скорость воздуха уменьшается, а давление возрастает. В теплообменнике 4 воздух, соприкасаясь с его горячими деталями, нагревается и поступает в камеру сгорания 7, в которую через форсунку 5 непрерывно впрыскивается топливо, воспламеняемое свечой зажигания 6.

Рис. 5 Схема газотурбинного двигателя. Источник [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //kniga-avto.ru/k1/lava-2/rincip-deistvija-gazoturbinnykh-avtomobiljnykh-dvigatelei.html

Из камеры сгорания горячие газы поступают в направляющий сопловой аппарат 8, где скорость газов увеличивается, а их давление понижается. Газы, выходящие из направляющего аппарата, воздействуют на лопатки 9 колеса 10 турбины, приводя его во вращение.

Для уменьшения угловой скорости вала, достигающей 5250 рад/с, момент от вала газотурбинного двигателя передается на трансмиссию автомобиля через редуктор 11. Выходящие из турбины газы проходят через теплообменник 4, отдавая часть своего тепла поступающему в камеру сгорания воздуху, после чего выбрасываются в атмосферу. Как видно из изложенного, деталью газотурбинного двигателя, непрерывно воспринимающей энергию газов, является колесо турбины, совершающее только вращательное движение. Отсутствие вспомогательных ходов и непрерывность рабочего процесса позволяют получить большие мощности при небольших размерах газовых турбин, а отсутствие кривошипно-шатунного механизма исключает по сравнению с. поршневыми двигателями неравномерность вращения вала.

Автомобильные газотурбинные двигатели имеют и другие преимущества перед поршневыми: благоприятное изменение крутящего момента, могут работать на любом жидком или газообразном топливе, легко пускаются при низких температурах, их продукты сгорания менее токсичны. Основными недостатками газотурбинных автомобильных двигателей являются сложность и высокая стоимость их производства, а при отсутствии теплообменника - низкая экономичность. Экономичный и сравнительно недорогостоящий газотурбинный двигатель целесообразно применять только тогда, когда его мощность будет не менее 150 кВт. Поэтому область применения газовых турбин ограничивается автомобилями большой грузоподъемности.

Делись добром ;)