Устройство и принцип действия простейшего газотурбинного двигателя

Тема 1.1Устройство и принцип действия ГТД

Лекция №1

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Учебно-методический комплекс дисциплины:__Судовые турбомашины

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

Безюков О.К.

«_____»__ _______2011 г.

Специальность 180403.65 Наименование: Эксплуатация СЭУ

Ведущий лектор:

Юдин Ю.А. доцент, к.т.н. с.н.с.

^{(фамилия и.о., должность, уч. степень, уч. звание)}

Одобрен на заседании кафедры
«28» августа 2011г. протокол № 1

Санкт-Петербург 2011

Основные вопросы,:

1. Введение. Устройство и принцип действия простейшего газотурбинного двигателя

2. Область применения газотурбинных двигателей, их преимущества и недостатки по сравнению с другими типами тепловых двигателей,

Газовая турбина агрегата наддува является первичным двигателем для приведения в действие компрессора, который обеспечивает подачу воздуха в ресивер и далее в цилиндры двигателя. В газовой турбине энергия выпускных газов преобразуется в механическую работу. В отличии от поршневых тепловых двигателей, в турбине тепловая энергия газа сначала преобразуется в кинетическую энергию, а затем превращается в механическую работу на валу турбины.

Для обеспечения необходимых условий и определенной последовательности преобразования энергии газовая турбина оборудуется специфическими конструктивными элементами – сопловым аппаратом и рабочим колесом. Рабочее колесо состоит из диска и укрепленных на нем рабочих лопаток. Ротор турбины представляет собой сочетание рабочего колеса и вала, вращающегося в подшипниках. Последовательно расположенные в корпусе турбины неподвижный сопловой аппарат и вращающийся ротор составляют ступень турбины и образуют ее проточную часть.

Рис.1

Движение газа в ступени показано на рис.1а.

Если рассечь лопатки соплового аппарата и рабочего колеса цилиндрической поверхностью и развернуть сечение на плоскости, получится развертка проточной части на плоскости.

Лопатки соплового аппарата образуют сужающиеся каналы, при протекании по которым скорость газа возрастает от до , а следовательно возрастает кинетическая энергия газа на величину . Давление и температура газа соответственно уменьшаются от до и от до . Т.о. в сопловом аппарате осуществляется преобразование потенциальной энергии газа в кинетическую.

Далее поток газа с параметрами направляется в рабочее колесо, где продолжается расширяться, перетекая по сужающимся каналам, которые образуются рабочими лопатками. При этом происходит дальнейшее снижение температуры и абсолютной скорости газа. Часть кинетической энергии, приобретенной газом в сопловом аппарате, преобразуется в механическую работу вращения ротора, поэтому абсолютная скорость газа на выходе из рабочего колеса значительно меньше его скорости на входе в рабочее колесо.

Таким образом, в рабочем колесе турбины осуществляется преобразование кинетической энергии газа в механическую работу.

Дата добавления: 2014-01-05