Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра двигателей внутреннего сгорания
Реферат
Турбина
Выполнил: ст. гр. ЭМд-302
Уелданов А.Р.
Проверил: док.т.н., профессор
Еникеев Р. Д.
Уфа – 2013
Содержания
1)История:
- Хронология в развитии турбины
- Разработки Густафа Лаваля
- Разработки Чарлза Парсонса
2) Конструкция тирбин
3) Классификация турбин
- Газовая турбина:
а) Классификация газовых турбин.
б) Конструкция газовых турбин.
- Паровая турбина:
а) Классификация паровых турбин,
б) Конструкция паровых турбин.
- Гидротурбина:
а) Типы гидротурбин.
Список литературы
Турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — ротационный двигатель с непрерывным рабочим процессом[1] и вращательным движением рабочего органа (ротора), преобразующий кинетическую энергию и/или внутреннюю энергию рабочего тела (пара,газа, воды) в механическую работу. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение.
Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях, как составная часть приводов на морском, наземном и воздушном транспорте, а также гидродинамической передачи, гидронасосах.
История
Попытки создать механизмы, похожие на турбины, делались очень давно. Известно описание примитивной паровой турбины, сделанное Героном Александрийским (1 в. до н. э.). Однако только в конце XIX века, когда термодинамика, машиностроение и металлургия достигли достаточного уровня, Густаф Лаваль (Швеция) и Чарлз Парсонс (Великобритания) независимо друг от друга создали пригодные для промышленности паровые турбины
Хронология в развитии турбины
I в. н. э.: Паровая турбина Герона Александрийского (эолипил) — на протяжении столетий рассматривалась как игрушка и её полный потенциал не был изучен.
1500: В чертежах Леонардо да Винчи встречается «дымовой зонт». Горячий воздух от огня поднимается через ряд лопастей, которые соединены между собой и вращают вертел для жарки.
1551: Таги-аль-Дин придумал паровую турбину, которая использовалась для питания самовращающегося вертела.
1629: Сильная струя пара вращала турбину, которая затем вращала ведомый механизм, позволяющий работать мельнице Джованни Бранка.
1678: Фердинанд Вербейст построил модель повозки на основе паровой машины.
1791: Англичанин Джон Барбер получил патент на первую настоящую газовую турбину. Его изобретение имело большинство элементов, присутствующих в современных газовых турбинах. Турбина была разработана для приведения в действие безлошадной повозки.
Залесов Поликарп Михайлович русский изобретатель которые, в 1806 разработал проект активной одноступенчатой паровой турбины для привода водоподъёмника и пожарного насоса. В 1816 по проекту З. был построен Гурьевский сереброплавильный завод.
1872: Франц Столц разработал первый настоящий газотурбинный двигатель.
1894: Сэр Чарльз Парсонс запатентовал идею корабля, приводимого в действие паровой турбиной и построил демонстрационное судно Турбиния. Этот принцип тяги используется до сих пор.
1895: Три четырёхтонных 100 кВт генераторов радиального потока Парсонса были установлены на электростанции в Кэмбриджеи использовались для электрического освещения улиц города.
1903: Норвежец, Эджидиус Эллинг, смог построить первую газовую турбину, которая могла произвести больше энергии, чем требовалось для её работы, что рассматривалось как значительное достижение в те времена, когда знания о термодинамике были ограничены. Используя вращающиеся компрессоры и турбины, она производила 11 л.с. (существенно для того времени). Его работа впоследствии была использована сэром Фрэнком Уиттлом.
1913: Никола Тесла запатентовал турбину Тесла, основанную на эффекте граничного слоя.
1918: General Electric, один из ведущих производителей турбин в настоящее время, запустил своё подразделение газовых турбин.
1920: Практическая теория протекания газового потока через каналы была переработана в более формализованную (и применяемую к турбинам) теорию течения газа вдоль аэродинамической поверхности доктором Аланом Арнольдом Грифицем.
1930: Сэр Фрэнк Уиттл запатентовал газовую турбину для реактивного движения. Впервые этот двигатель был успешно использован в апреле 1937.
1934: Рауль Патерас Пескара запатентовал поршневой двигатель в качестве генератора для газовой турбины.
1936: Ханс фон Охайн и Макс Хан в Германии разработали собственный патентованный двигатель в то же самое время, когда сэр Фрэнк Уиттл разрабатывал его в Англии.
Большой вклад в развитие Газовые турбины внесли советские учёные Б. С. Стечкин, Н. Р. Брилинг, В. В. Уваров, Г. С. Жирицкий, К. В. Холщевиков, И. И. Кириллов и др.
Разработки Густафа Лаваля
Первую паровую турбину создал шведский изобретатель Густаф Лаваль. По одной из версий, Лаваль создал его для того, чтобы приводить в действие сепаратор молока собственной конструкции. Для этого нужен был скоростной привод. Двигатели того времени не обеспечивали достаточную частоту вращения. Единственным выходом оказалось сконструировать скоростную турбину. В качестве рабочего тела Лаваль выбрал широко используемый в то время пар. Изобретатель начал работать над своей конструкцией и в конце концов собрал работоспособное устройство. В 1889 году Лаваль дополнил сопла турбины коническими расширителями, так появилось знаменитое сопло Лаваля, которое стало прародителем будущих ракетных сопел. Турбина Лаваля стала прорывом в инженерии. Достаточно представить себе нагрузки, которые испытывало в ней рабочее колесо, чтобы понять, как нелегко было изобретателю добиться стабильной работы турбины. При огромных оборотах турбинного колеса даже незначительное смещение в центре тяжести вызывало сильную вибрацию и перегрузку подшипников. Чтобы избежать этого, Лаваль использовал тонкую ось, которая при вращении могла прогибаться.