Тяговая турбина
Cтраница 3
Применение указанных способов позволяет использовать двигатель для торможения автомобиля. В первом случае для этого достаточно изменить угол наклона лопаток соплового аппарата, так, чтобы затормозить рабочее колесо тяговой турбины. При втором способе торможение автомобиля двигателем осуществляется путем использования энергии вращения колес автомобиля для сжатия воздуха в компрессоре. [31]
 |
Схема автомобильной газотурбинной установки. [32] |
Для автомобилей обычно используют двухвальные газотурбинные установки, у которых колеса компрессорной и тяговой турбин расположены на отдельных валах. В этом случае колеса турбин могут развивать различные угловые скорости: компрессорная турбина - большую угловую скорость, обеспечивающую высокую производительность центробежного компрессора, а тяговая турбина - небольшую угловую скорость при работе или пуске в ход. [33]
Угловая скорость компрессора низкого давления равна 4750, а компрессора высокого давления 9550 рад / с; вал тяговой турбины вращается с угловой скоростью 3750 рад / с. Компрессор высокого давления приводится в действие центростремительной турбиной. Тяговая турбина и турбина, приводящая в действие компрессор низкого давления, осевого типа. [34]
В поршневом двигателе камера сгорания соединена в одно целое с рабочим агрегатом двигателя ( цилиндр-поршень), В газотурбинной установке камера сгорания отделена от турбины. В поршневом двигателе сгорание топлива и совершение работы - два неотделимых друг от друга процесса. В газотурбинной же установке этого нет, что обеспечивает независимость работы тяговой турбины от вспомогательной. [35]
В одновальной ГТУ ( рис. 9) большая часть ( около %) мощности, развиваемой газовой турбиной, затрачивается на привод осевого компрессора, а остальная ( около 1 / а) за вычетом потерь на служебные нужды используется для. Одновальная ГТУ по существу является газотурбинным двигателем внутреннего сгорания. Процесс генерации рабочего тела для газовой турбины осуществляется с прямым участием в нем тяговой турбины, которая вращает компрессор. [36]
Газотурбинный двигатель полностью уравновешен, в связи с этим подмоторная рама для него может иметь значительно меньшую массу, чем для поршневого двигателя. Кроме того, газотурбинный двигатель обладает особыми преимуществами при установке его на автомобиль. В этом случае не нужно сцепление, так как вращение компрессионного вала во время запуска производится при неподвижной тяговой турбине. По этой причине ( разобщение двух валов) тяговая характеристика имеет весьма благоприятный характер. Крутящий момент при трогании автомобиля с места более чем в 2 раза превышает крутящий момент на номинальном режиме. Это позволяет сократить число ступеней в коробке передач и облегчает работу водителя, так как он значительно реже переключает передачи и управляет двигателем, воздействуя только на педаль подачи топлива. [37]
 |
Служебная автомотриса АС1а. [38] |
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта ( ЦНИИ МПС) создан и проходит испытания двухва-гонный турбопоезд. Силовая установка каждого из вагонов состоит из авиационного двухвального газотурбинного двигателя мощностью 900 л. с. и электрической передачи переменного тока. Передача включает в себя синхронные генераторы переменного тока и асинхронные короткозамкнутые тяговые электродвигатели, частотное регулирование - непосредственно изменением частоты вращения независимой тяговой турбины без применения каких-либо специальных преобразователей. [39]
Мощность компрессорной турбины полностью потребляет компрессор, сжимающий воздух. Мощность, развиваемая на валу тяговой турбины, передается движущим осям локомотива. Таким образом, двухвальная ГТУ является газотурбинным двигателем с внешней генерацией рабочего тела. Компрессор, камера сгорания и компрессорная турбина в комплексе образуют генератор рабочего тела для тяговой турбины. Тяговая турбина в процессе генерации рабочего тела не участвует, а только использует газы, полученные во внешнем генераторе. [40]
Мощность компрессорной турбины полностью потребляет компрессор, сжимающий воздух. Мощность, развиваемая на валу тяговой турбины, передается движущим осям локомотива. Таким образом, двухвальная ГТУ является газотурбинным двигателем с внешней генерацией рабочего тела. Компрессор, камера сгорания и компрессорная турбина в комплексе образуют генератор рабочего тела для тяговой турбины. Тяговая турбина в процессе генерации рабочего тела не участвует, а только использует газы, полученные во внешнем генераторе. [41]
Компрессор и турбина привода компрессора расположены на одном валу, а тяговая турбина-отдельно на втором валу и с турбиной привода компрессора имеет только газовую связь. Тяговая турбина через редуктор обычно связывается с ведущими колесами транспортной машины. Принцип работы газотурбинного двигателя заключается в следующем. Сжатый воздух из компрессора проходит через теплообменник, подогревается в нем отработавшими газами и поступает в камеру сгорания. В нее впрыскивается топливо, которое сгорает, используя для окисления только часть кислорода воздуха, подаваемого с избытком. Образовавшиеся газы, нагретые до высокой температуры, перемешиваясь с остальной большей частью воздуха, поступают на лопатки привода компрессора. Здесь происходит расширение газов и превращение их тепловой и кинетической энергии в механическую работу в тяговой турбине, что приводит ее во вращение, После этого, потеряв значительную часть энергии, газы попадают в теплообменник, где отдают оставшееся тепло сжатому воздуху, а затем выходят в атмосферу. [42]
Страницы: 1 2 3