1. 燃气轮机内燃机车
1、介质不同
汽轮机,一种旋转式蒸汽动力装置,高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上,使装有叶片排的转子旋转,同时对外做功。
燃气轮机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。
2、工作原理不同
汽轮机能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气涡轮中膨胀做功,推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转。
加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因而燃气涡轮在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
3、优势不同
汽轮机中的蒸汽流动是连续的、高速的,单位面积中能通过的流量大,因而能发出较大的功率。大功率汽轮机可以采用较高的蒸汽压力和温度,故热效率较高。19世纪以来,汽轮机的发展就是在不断提高安全可靠性、耐用性和保证运行方便的基础上,增大单机功率和提高装置的热经济性。
燃气轮机直接输出旋转运动,不要将直线往复运动转换成旋转运动的情境适用于燃气轮机较好,所以喷射机和船舶很适合,但一般人使用的发电机或汽车则不是最佳适用。不需要暖机也没有那么多冷启动问题,在冷天候地区不需要加防冻液之类。支持多种燃料:汽油,柴油,煤油,花生油,几乎任何可燃性液体甚至混和液体都适用。
2. 燃油汽轮机车
不要,由于汽缸不停的压缩,空气中和汽油中的硫会产生酸这需要耐酸的添加剂,工业46#汽轮机润滑油不见得含有这些,而且46号比较黏度大,也不适合,油用错了很容易损坏车辆,最接近的是空气压缩机用的油,也不一定能满足摩托车使用。
3. 燃气轮机列车
本世纪50年代,由于石油得到大量开采,价格低廉,所以世界各国郡在研制和使用内燃机车,而把电子机车放在次要地位。
但是,在石油生产国提高石油价格,发生了世界性的石油危机之后,人们又把注意力转向了电力机车,从而促进了电力机车的迅速发展。当时欧洲各国的电力机车的发展较快,如瑞士、荷兰等国研制的电力机车和供城市交通使用的有轨电车。日本制成了一种交直流两用电力机车,使用更为方便。我国对电力机车使用很重视,除了建成宝成路电气化线路外,又修建了多条电气化线路,大大提高了机车的运载量。与此同时,我国还研制成了“韶山”型电力机车,也投入使用。电力机车除了在铁路和城市地面交通(即有轨电车)使用外,还多用于城市中地铁,如意大利米兰市地铁、我国北京地铁用的电力机车等。现在的北京地铁电力机车上的“长辫子”已经不见了。这是怎么回事呢?原来,它是将“长辫子”从车顶上移到铁轨旁边的路基上。这样,架设和检修都很方便,但路轨附近有触电的危险,所以严禁乘客跳下站台,以保证人身安全。目前,有的国家已制成了具有万匹马力的电力机车,使火车的速度超过了每小时200公里。还有的在研制14000马力的大功率电力机车,将会使火车的速度得到进一步提高。看来,电力机车将有着美好的发展前景。内燃机车 据报载,从1992年6月1日起,北京铁路分局结束了使用蒸汽机车牵引客车的历史,改用内燃机车,以提高列车的速度和正点率。为什么要将蒸汽机车送到“历史陈列馆”而启用内燃机车呢?这是因为内燃机车在许多方面比蒸汽机车优越。优胜劣汰,完全符合事物发展规律。下面就让我们寻踪追迹,看看它们的发展过程和内燃机不凡的本领。人们在使用蒸汽机车的过程中发现,这种机车的一个致命弱点是它的锅炉既大又重,严重影响了它的发展前途。在锅炉里,用煤将水加热成蒸汽,再通入汽缸里,从而推动机车前进。有人设想,如果将这种笨重的锅炉去掉,使燃料直接在汽缸内燃烧,用所产生的气体来推动车轮旋转,就可以克服蒸汽机车的主要缺点。于是,一些科学家便开始进行研究试验。1866年,德国人奥托首先制成了一种燃烧煤气的新型发动机。这种发动机和蒸汽机在汽缸外面的锅炉里燃烧燃料不同,它是在汽缸内点燃煤气的,然后利用气体的压力推动活塞,从而使曲轴旋转。因此,就给它起了个形象的名字,叫做“内燃机”。内燃机的出现,为火车的进一步发展带来了生机。后来到了1894年,德国就制造出世界上第一台内燃机车。这种没有大锅炉的新机车,既不烧煤,也不烧煤气,而是用柴油作燃料。它所用的柴油机是德国人鲁道夫·狄塞尔发明的。从此,内燃机车就成了火车家族中的一位重要成员,并得到了广泛的应用。内燃机车虽然出世较晚,但它后来居上,比火车家族中的大哥哥蒸汽机车的本领高强,受到人们的重视。它的突出优点是: 1.速度快。内燃机车起动迅速,加速又快。通常,蒸汽机车的最大时速为110公里,而内燃机车的最大时速可达180公里,使铁路通过能力提高25%以上。2.马力大。蒸汽机车的功率一般为3000马力左右,而内燃机车可以达到4000~5000马力,因而运载量就多。3.能较好地利用燃料的热能。蒸汽机车的热效率一般仅为7%左右,而内燃机车可达到28%左右,提高了3倍,从而节省了大量的燃料。4.适合缺水地区使用。蒸汽机车是个用水“大王”,一列火车平均每行驶10公里,就得消耗水3~4吨。通过干旱的缺水地区,火车就需要自带用水。据统计,在缺水地区运行一列火车,如果有10节车厢,其中有3节车厢是用来装水的。而内燃机车用来冷却的水仅需要几百公斤,供循环使用,内燃机车上一次水,可连续行驶1000公里,因而它被人们誉为“铁骆驼”。5.司机驾驶操作方便。内燃机的司机不需要像蒸汽机车那样加煤加水,而且驾驶室内明亮宽敞,司机操作时视野开阔,既方便又安全。有的人可能认为内燃机车和汽车都是使用的内燃机,两者的结构原理应是相同的。其实,它们是不完全一样的。汽车是利用内燃机产生的动力直接推动车轮转动,而内燃机车则是先通过内燃机带动发电机产生电能,再用电能使电动机旋转,从而驱动机车前进。所以,通常也将内燃机车称做“电传动内燃机车”。内燃机车出世后,以其明显的优势很快就压倒了蒸汽机车。特别是第二次世界大战结束后,由于内燃机车所用的燃料——石油价格较低,能大量供应,因而有力地促进了内燃机车的发展。一些国家如美国、日本、法国、加拿大等国都用继制成了内燃机车,并且在10年左右的时间内实现了铁路机车内燃化,使内燃机车得到了较广泛的使用。我国于1958年研制成了第一台内燃机车。到1969年,已制造出4000马力的大功率内燃机车,如“东风型”、“东方红型”和“北京型”内燃机车等。现在,我国在许多铁路线上已有各种类型的内燃机车牵引着长长的列车在驰骋着,一些主要干线的直达客车基本上实现了内燃机车牵引。内燃机车除了通常使用的电传动内燃机车外,还有液力传动内燃机车和适用于寒冷缺水地区的燃气轮机车。液力传动内燃机车是将内燃机产生的动力,通过液力变速箱、万向轴、车轴齿轮箱等设备,使车轮转动,从而带动车辆前进。早期的液力传动内燃机车,采用类似于蒸汽机车的连杆驱动。燃气轮机车是现代化内燃机车的一种。这种机车的内燃机与喷气式飞机的原理相同。它比一般内燃机车的马力大,振动小,结构简单,行驶安全可靠,而且容易制造。世界上第一台燃气轮机车是1941年在瑞士制成的。由于它特别适用于高寒、缺水地区使用,近年来发展很快。法国已研制成并投人使用第二代和第三代燃气轮机车,其中第二代燃气轮机车的最高时速就已达到260公里。目前,燃气轮机车已成为引人注目的现代化机车的一个得力的方面军。高速火车 从世界上第一台火车问世到现在,已经有100多年的历史了。随着火车 “年龄”的增大,它也日益现代化了。目前,世界各国虽然主要使用的还是电力机车和内燃机车(包括燃气轮机车)
4. 燃气轮机车辆
与柴油机相比,燃气轮机的技战术优势主要有启动速度快、功率密度高、结构简单、附加功率损失小等优点,但其也存在油耗高等缺陷。
首先,发动燃气轮机只需要1分钟,而发动柴油机首先得预热,然后根据惯例还需要30分钟才能起动;
第二,车辆在泥泞中行驶时,或在通过垂直障碍时燃气轮机不会熄火,而柴油机无法做到这一点;
第三,采用燃气轮机的T-80U坦克的速度比T-90坦克超出10千米/小时,这在战场上对坦克来说是非常有利的;
第四,燃气轮机既不需要散热器,也不需要使用水、防冻液或者其他冷却剂,因此,也就省去了笨重而复杂的冷却剂供给装置。
5. 火车燃气轮机
主动力装置以主机类型命名,主要有蒸汽机、汽轮机、柴油机、燃气轮机和核动力装置等五类。
现代运输船舶的主机以柴油机为主,在数量上占绝对优势。
蒸汽机曾经在船舶发展史上起过重要作用,但目前几乎全被淘汰。
汽轮机在大功率船上长期占有优势,但也日益为柴油机所取代。燃气轮机和核动力装置仅为少数船舶所试用,尚未得到推广。
船舶运力,指的就是船舶的载货能力,包括舱容(按体积算)、载重量(以重量算)与船舶动力无关。
6. 内燃机 燃气轮机
简单来说,燃气轮机有燃烧室,燃料在燃气轮机燃烧室内燃烧,驱动涡轮,带动压气机和负载(没有自由涡轮),相当于他有自己的动力源。是旋转式机械。 而汽轮机是靠水蒸气驱动涡轮,带动负载,它没有自己的动力源。也是旋转式机械。
燃气内燃机是汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力,它有自己的动力源,但它是往复式机械。
7. 民用燃气轮机
飞机上是用燃气轮机的
航空燃气轮机,用作飞机推进装置的一类燃气轮机装置。热力循环、基本部件均与一般燃气轮机装置相同。重要特征是其涡轮出口的燃气压力仍高于环境压力,在附加的尾喷管中继续膨胀,以极高的速度向后方喷出,产生推动飞机前进的反作用力。
有涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机等多种型式,还有内外涵、多转子等多种结构,以适应不同用途的飞机和直升机的要求。