Казанский Государственный Аграрный Университет

Кафедра «Трактора и автомобили, Энергетические установки»

Реферат

на тему:

«Газотурбинный двигатель»

Выполнил: студент 392 гр.

ИМ и ТС

Маъруфи Фаррухруз

Проверил:

Халиуллин Фарит Ханафеевич

Казань 2012г.

Содержание

• 1 Основные принципы работы

• 2 Типы газотурбинных двигателей

• 3 Одновальные и многовальные двигатели

• 4 Турбореактивный двигатель

  • 4.1 Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

• 5 Турбовинтовой двигатель

  • 5.1 Турбовальный двигатель

• 6 Двухконтурные двигатели

  • 6.1 Двухконтурный турбореактивный двигатель

  • 6.2 Турбовентиляторный двигатель

  • 6.3 Турбовинтовентиляторный двигатель

  • 6.4 Вспомогательная силовая установка

• 7 Судовые установки

• 8 Наземные двигательные установки

• 9 Газовая турбина с замкнутым циклом

• 10 Газовая турбина с внешним сгоранием

• 11 Использование в наземных транспортных средствах

  • 11.1 Использование в танках

Газотурбинный двигатель (ГТД, ТРД) — тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работуна валу газовой турбины.

В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа.

Сжатый атмосферный воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, туда же подаётся топливо, которое, сгорая, образует большое количество продуктов сгорания под высоким давлением. Затем в газовой турбине энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струёй газа лопаток, часть которой расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть работы передаётся на приводимый агрегат. Работа, потребляемая этим агрегатом, является полезной работой ГТД. Газотурбинные двигатели имеют самую большую удельную мощность среди ДВС, до 6 кВт/кг.

В качестве топлива могут использоваться любое горючее, которое можно диспергировать: бензин, керосин, дизельное топливо,мазут, природный газ, судовое топливо, водяной газ, спирт и измельченный уголь

Газотурбинный двигатель с одноступенчатым радиальнымкомпрессором, турбиной, рекуператором, и воздушными подшипниками

1.Основные принципы работы

Как и во всех циклических тепловых двигателях, чем выше температура сгорания, тем выше КПД. Сдерживающим фактором является способность стали, никеля, керамики или других материалов, из которых состоит двигатель, выдерживать температуру и давление. Значительная часть инженерных разработок направлена на то, чтобы отводить тепло от частей турбины. Большинство турбин также пытаются рекуперировать тепло выхлопных газов, которые, в противном случае, теряется впустую. Рекуператоры — этотеплообменники, которые передают тепло выхлопных газов сжатому воздуху перед сгоранием. При комбинированном цикле тепло передается системам паровых турбин. И при комбинированном производстве тепла и электроэнергии (когенерация) отработанное тепло используется для производства горячей воды.

Как правило, чем меньше двигатель, тем выше должна быть частота вращения вала(ов), необходимая для поддержания максимальной линейной скорости лопаток.^{[источник не указан 119 дней]} Максимальная скорость турбинных лопаток определяет максимальное давление, которое может быть достигнуто, что приводит к получению максимальной мощности, независимо от размера двигателя. Реактивный двигатель вращается с частотой около 10000 об/мин и микро-турбина — с частотой около 100000 об/мин.^{[источник не указан 119 дней]}

Авиационные двигатели также часто используются для генерации электрической мощности, благодаря их способности запускаться, останавливаться и изменять нагрузку быстрее, чем промышленные машины.^{[источник не указан 119 дней]}