18新利最新登入燃气涡轮引擎如何工作

有许多不同类型的发电机:

燃气轮机是一个相同的概念的延伸。在燃气轮机中,加压气体涡轮旋转。在所有现代燃气涡轮发动机,发动机产生自己的加压气体,它通过燃烧像丙烷,天然气、煤油或喷气燃料。热量来自燃料燃烧膨胀空气,和高速热风旋转涡轮。

那么为什么1500年m - 1柜使用马力燃气涡轮发动机而不是一个柴油发动机吗?事实证明有两大优势的涡轮柴油:

燃气轮机的主要缺点是,相同大小的往复式发动机相比,昂贵的。因为他们在如此高的速度和旋转操作温度高,设计和制造燃气轮机是一个艰难的工程和材料的角度看问题。燃气轮机也倾向于使用更多的燃料空转时,他们更喜欢一个常数,而不是一个脉动载荷。使燃气轮机的洲际喷气式飞机和发电厂,但解释了为什么你不有一个你的车的引擎盖下。

燃气涡轮引擎,从理论上讲,非常简单。他们有三个部分:

下图显示的总体布局18新利最新登入轴流式燃气涡轮引擎的你会发现开车的转子直升机,例如:

在这个引擎,吸入的空气压缩机从右边。压缩机基本上是一个锥形圆柱附带小风扇叶片在行(8排叶片)表示。假设在正常气压,浅蓝色代表空气当空气强制通过压缩阶段压力明显上升。在一些发动机,空气的压力可以增加30倍。产生的高压空气压缩机深蓝色所示。18新利最新登入

这个高压空气进入燃烧区域,一圈喷油嘴注入源源不断的燃料。燃料通常是煤油、喷气燃料、丙烷或天然气。如果你想想是多么容易打击18新利最新登入蜡烛,然后你可以看到燃烧领域的设计问题,进入这片区域是高压空气移动以每小时数百英里。你想保持火焰不断燃烧的环境。解决这一问题的作品称为“火焰稳定器”,有时一个“可以”。的可以是空心的,多孔的重金属。一半的可以在截面如下所示:18新利最新登入

的喷油器在右边。压缩空气进入通过穿孔。废气出口在左边。在前面的图中可以看到,一个第二组气缸包裹在内部和外部的穿孔,指导压缩进气空气进入穿孔。

在左边的引擎涡轮部分。在这个图有两组涡轮机。第一组直接驱动压缩机。发电机,轴和压缩机都将作为一个单独的单元:

在最左边是最后一个涡轮阶段,用一套叶片所示。18新利最新登入它驱动输出轴。这最后一个涡轮阶段和输出轴是完全独立的,随心所欲的单位。他们旋转自由没有任何连接到其他的引擎。这就是神奇的部分燃气涡轮发动机,有足够的能量在炎热的气体吹过最终输出涡轮机的叶片产生1500马力和63吨m - 1箱!燃气涡轮发动机真的就是这么简单。

在涡轮坦克或使用电厂,真的是没有什么废气但发泄他们通过一个排气管,如图所示。18新利最新登入有时,排气将通过某种形式的换热器运行提取热量为其他目的或预热空气进入燃烧室。

这里的讨论显然是简化一点。例如,我们没有领域的讨论轴承、润滑系统、内部支持结构的引擎,定子叶片等等。所有这些领域中成为主要的工程问题,因为巨大的温度、压力和旋转率在引擎。但这里所描述的基本原则支配所有燃气涡轮发动机和帮助你理解的基本布局和操作引擎。

大型客机使用所谓的涡扇发动机引擎,这只不过是燃气轮机加上一个大风扇的前面引擎。这是最基本的(高简化)涡扇发动机的布局:

你可以看到一个涡扇发动机的核心是一个正常的燃气涡轮发动机就像在前一节中描述。所不同的是,最后涡轮阶段驱动轴,使其回到前面的引擎动力风扇在这18新利最新登入张照片(红色所示)。这多个同心轴的方法顺便说一下,在燃气轮机极为常见。在许多大的涡扇发动机,事实上,可能会有两个完全独立的压缩阶段由单独的涡轮机,随着风机涡轮如上所示。18新利最新登入所有三个轴骑在一个另一个同中心地。

风扇的目的是大幅增加的空气穿过引擎,因此增加引擎的推力。当你观察的商用飞机的引擎机场,你看到的是这个风扇前面的引擎。它是巨大的——的10英尺(3米)直径大飞机,所以它可以移动大量的空气。风扇的空气运动被称为“旁通空气“(紫色18新利最新登入上面所示),因为它绕过发动机的涡轮部分,直接到高速的背面短舱提供推力。

一个涡轮螺旋桨飞机引擎是类似于一个涡扇发动机,而是风扇有一个传统螺旋桨前面的引擎。输出轴连接齿轮箱降低速度和输出的齿轮箱将螺旋桨。

涡扇发动机的目标是生产推力驱动飞机前进。推力一般在美国以磅(4.45度规系统使用牛顿,牛顿等于1磅推力)。“磅推力”等于力量能够加速1磅材料32英尺每秒每秒(32英尺每秒每秒恰好相当于提供的加速度重力)。因此,如果你有一个喷气发动机能产生1磅推力,它可以容纳1磅悬浮在空气中的物质如果飞机向下。同样,喷气发动机产生5000磅的推力可以容纳5000磅物质悬浮在空中。如果产生5000磅的推力火箭发动机应用到一个5000磅重的物体漂浮在空中,5000磅的对象将加快的速度每秒32英尺每秒。

推力产生在牛顿的原则下,“每一个行动都有一个大小相等、方向相反的反作用力。”For example, imagine that you are floating in space and you weigh 100 pounds on Earth. In your hand you have a baseball that weighs 1 pound on Earth. If you throw the baseball away from you at a speed of 32 feet per second (21 mph / 34 kph), your body will move in the opposite direction (it will反应0.32英尺每秒的速度。如果你不断把棒球扔进这样一个每秒的速度,你的棒球会产生1磅连续推力。记住,生成1磅推力一小时你需要持有3600磅的棒球的小时。如果你想做得更好,做的是更加努力地把棒球扔。通过“扔”(枪,说)在3200英尺每秒,你会产生100磅的推力。

在涡扇发动机,发动机是扔掉的棒球空气分子。已经存在的空气分子,所以飞机至少不必随身携带。个人空气分子并不重,但发动机是把很多人扔在非常高的速度。涡扇发动机推力来自两个组件:

正如您可以看到的,很常见的燃气涡轮发动机。他们也非常复杂,他们伸展两流体力学和材料科学的极限。如果你想了解更多,一个有价值的地方是大学图书馆与良好的工程部门。书的主题往往是昂贵的,但两个著名的文本包括“飞机燃气涡轮发动机技术”和““燃气轮机推进的元素。"

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