Součásti a princip plynové turbíny
Součásti plynových turbín aPrinciple: –Plynová turbína je druh spalovacího motoru, jehož pracovní tekutinou je samotný vzduch. Motor se používá k extrakci chemické energie z paliva a také se používá k přeměně chemické energie na mechanickou energii pomocí plynné energie jako pracovní tekutiny pro pohon motoru a vrtule, která zase pohání letadlo.
Součásti plynové turbíny
1. Vstup
Vzduch by měl z potrubí volně proudit a sací potrubí by také mělo zůstat čisté a čisté, aby byl motor zdravý. Doporučuje se zajistit čistý a nerušený proud vzduchu na vstupu, který při přivádění do motoru zvyšuje jeho účinnost a chrání motor před erozí, korozí nebo jakýmkoli poškozením.
Rovněž se doporučuje, aby byly aerodynamické kryty instalovány ve vstupním potrubí motoru a sacím potrubí, aby se zajistilo, že ztráty prouděním vzduchu jsou minimální s ohledem na všechny podmínky proudění vzduchu.
2. Kompresor
Kompresor je ten, který je zodpovědný za zásobování turbíny požadovaným množstvím vzduchu, které je potřeba k tomu, aby fungovala účinným způsobem. Kromě toho je nutné dodávat vzduch pod velmi vysokým statickým tlakem. Běžně známý poměr tlaku na zadním kompresoru k tlaku na předním kompresoru je 9:5.
3. Difuzor
Vzduch vystupuje přes rozváděcí lopatky kompresoru, kde se složky proudu vzduchu přeměňují na přímočarý proud. Poté vzduch vstupuje do sekce difuzoru, což je divergentní potrubí. Základní funkce difuzoru je aerodynamická.
4. Spalovací komora
Jakmile vzduch projde difuzorem, vstupuje do spalovací sekce, která je známá jako spalovací komora. Spalovací sekce má za úkol kontrolovat spalování paliva a vzduchu. Teplo, které se uvolňuje, musí být takovým způsobem, aby se vzduch rozpínal a urychloval, aby se zajistil hladký a stabilní proud pro rovnoměrně ohřátý plyn za všech provozních podmínek. Je povinné splnit úkol s minimální tlakovou ztrátou a maximálním uvolňováním tepla.
5. Turbína
Turbínový motor má čtyřstupňovou turbínu, která slouží k přeměně plynné energie vzduchového paliva na mechanickou energii pro pohyb kompresoru pomocí redukčního převodu nebo vrtule. Turbína má funkci, kdy se plynná energie přeměňuje na mechanickou energii expandováním horkých a vysokotlakých plynů na nižší teplotu a tlak.
6. Výfuk
Jakmile plyn projde turbínou, dostane se do výfuku. Převážně se plynná energie přeměňuje na mechanickou energii pomocí turbíny, dostatečné množství výkonu zůstává ve výfukových plynech. Tento zbývající plyn je urychlován konvergentním kanálem výfuku, aby byl užitečnější při jízdě letadla.
Princip fungování plynové turbíny
Základní princip, na kterém plynová turbína funguje, je shodný se všemi motory, které se používají k získávání energie z chemického paliva. Nejběžněji známé 4 kroky pro jakýkoli spalovací motor jsou následující:
1.Přívod vzduchu.
2. Komprese vzduchu.
3.Spalování, kdy se palivo vstřikuje a přeměňuje na akumulovanou energii.
4.Expanze a zánik, kde je převedená energie využita.
V případě pístového motoru, jako jsou motory používané v autech nebo jako letecký motor, jsou kroky, které jsou zahrnuty, sání, komprese, spalování a výfuk v hlavě válců, ale v různých časech, kdy se píst nepřetržitě pohybuje nahoru a dolů.
V případě turbínového motoru, stejné čtyři kroky probíhají také ve stejnou dobu, ale na různých místech. Kvůli tomuto zásadnímu rozdílu má turbína různé části motoru, které jsou známé jako:
1. Vstupní sekce
2. Kompresorová sekce
3.Spalovací sekce
4.Turbína a výfuková část.
Turbínová část motoru je zodpovědná za produkci použitelného výkonu na hřídeli jako výstupu, který se používá k pohonu vrtule. Kromě toho musí být vybaveno výkonem pro pohon kompresoru a příslušenství motoru. To se děje vystavením plynu vysoké teplotě, tlaku a rychlosti, který se přeměňuje z plynné energie na mechanickou energii ve formě hřídelového výkonu.
Součásti a princip plynové turbíny
Hmotnost přiváděného vzduchu musí být velmi vysoká, o kterém se předpokládá, že bude přiváděn do turbíny, aby vyrobila požadovaný výkon. Vzduch, který je přiváděn, se děje pomocí kompresoru, který vzduch odsává a přivádí do motoru, kde se stlačuje a poskytuje vysokotlaký vzduch do turbíny. Úkolem kompresoru je přeměnit mechanickou energii z turbíny na energii plynnou ve formě tlaku nebo teploty.
V případě kompresoru a turbínybyly 100% účinné, pak by kompresor dodával veškerý vzduch, který turbína potřebuje, a zároveň by turbína dodávala potřebný výkon, který je nutný k pohonu kompresoru. V tomto případě by existoval pouze stroj s trvalým pohybem jako třecí ztráty a neúčinnost mechanického systému neumožňuje, aby stroj s perpetuálním pohybem fungoval správně.
Kromě toho by bylo zapotřebí také nějaké další energie, kromě vzduchu, aby se přizpůsobily způsobené ztrátám. Požadovaný výkon je z motoru, který je hned za kompresorem; proto by mělo být do vzduchu přidáno více energie k výrobě přebytečné energie. Chemická energie z paliva se spálí a přemění se na plynnou energii ve formě vysoké teploty a vysoké rychlosti, když vzduch musí projít samotnou spalovací komorou. Plynná energie je opět přeměněna na mechanickou energii turbíny, která poskytuje energii pro pohon kompresoru a hřídele.