1. 燃气轮机发动机工作原理
船用的燃气轮机的工作原理是借助于控制阀的操纵向油池施加压力,使工作液充入转子和定子之间的工作腔内。
转子旋转时通过工作液对定子作用一个转矩,而定子的反转矩即成为转子的制动转矩,其值取决于工作腔内的液量和压力(视控制阀调定的制动强度档位而定),以及转子的转速。
汽车动能消耗于工作液的摩擦和对定子的冲击而转换为热能,使工作液温度升高。
工作液被引入热交换器中循环流动,将热传给冷却水,再通过发动机冷却系统散出。
2. 汽轮机发动机工作原理
汽轮发电机的工作原理:
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生电流。
用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功,使叶片转动而带动发电机发电,做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。
将机械能转变为电能的电机。通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。发电机分直流发电机和交流发电机两大类,后者又可分为同步发电机和异步发电机。现代电厂中最常用的是同步发电机。它由直流电流励磁,既能提供有功功率,也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机没有独立的励磁绕组,其结构简单,操作方便,但不能向负载提供无功功率。因此,异步发电机运行时必须与其他同步发电机并联,或并接相当数量的电容器。直流发电机有换向器,结构复杂,价格较贵,易出故障,维修困难?效率也不如交流发电机。故自20世纪50年代以后,直流发电机逐渐为交流电源经功率半导体整流获得的直流电所取代。
汽轮发电机是与汽轮机配套的发电机 。其转速通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风磨耗,转子直径一般较小,长度较大(即细长转子)。这种细长转子使大型高速汽轮发电机的转子尺寸受到限制。20世纪70年代以后,汽轮发电机的最大容量达130~150万千瓦。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生电流。
3. 燃气轮机发动机工作原理图
燃气轮机和涡轴的区别: 燃气轮机是涡扇、涡桨、涡喷、涡轴、桨扇等的总称。 基本原理都是一样的,进气口吸进空气通过压气机增压后在燃烧室点燃,然后推动涡轮旋转,废气排出。 涡喷:最基本的,结构简单,直径小,所以迎风阻力小。有大量的热量没有利用即从尾喷管排出,费油。 涡桨:介于涡喷与活塞螺旋桨之间,在涡轮后再加一自由涡轮,带动螺旋桨转动,燃料利用率提高,省油。但速度快时螺旋桨翼尖易达到音速,导致效率降低,阻力也大,所以飞行速度不高。 涡扇:介于涡喷与涡桨之间,是在涡桨基础上改进的。将螺旋桨直径缩小,叶片增多,是为风扇,放进外层壳体内,即形成发动机的外涵道。外涵道所占比例(涵道比)越大,就越省油,所以民用大型飞机多用之。但涵道比大了直径也大了,迎风阻力增大,导致速度降低,因此战斗机多用小涵道比涡扇。 涡轴:与涡桨、涡扇原理类似,同样是在核心机涡轮后再加一自由涡轮,但涡桨发动机带动螺旋桨的自由涡轮吸收90%的能量,涡扇发动机带动风扇的自由涡轮吸收约3/4的能量,而涡轴的自由涡轮吸收几乎全部能量,这样发动机就没有推力了,其功率全部以轴功形式输出,以带动直升机旋翼。 桨扇:介于涡桨与涡扇之间,70年代石油危机时的产物。桨扇的直径、叶片数都介于螺旋桨与风扇之间,因此飞行速度比涡桨快,同时比涡扇省油。但石油危机结束后,国际油价回落,研制桨扇发动机的热情即消退了。 涡轴和普通燃气轮机(比如舰用燃气轮机)的区别: 不同的是直升机的涡轮轴发动机动力输出后通过齿轮箱减速带动旋翼,而舰用燃气轮机则是通过齿轮箱减速后带动螺旋桨.能量主要以轴功率输出。 由于用在不同的地方,有不同的侧重,比如涡轴比燃气轮机功率小一些,紧凑一些。
4. 燃汽轮机的工作原理
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,随即流入燃气透平中膨胀作功,推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气透平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。
燃气轮机的工作过程是最简单的,称为简单循环;此外,还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气,最后又排至大气,是开式循环;此外,还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。
燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。70年代末,压缩比最高达到31;工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。
5. 燃气涡轮发动机工作原理
原子能是一种先进的动力。现在已有了用原子能作动力的核潜艇。那么,能否也用原子能作动力制造原子能飞机呢?
科学家在1956年就研究制出了供飞机使用的原子能发动机,但原子能飞机始终没有上天。原因是产生原子能的核反应堆太大、太重了,一般飞机无法安装。
现代出现了一些大型飞机,其内部空间较大,有利于安装核反应堆,制造原子能飞机已成为现实。
另外,由于飞艇体积大,特别适宜安装原子能设备。未来的原子能飞艇,重达几千吨,内部犹如一座小城市,可载数千人。飞艇顶部有直升机起落平台,用直升机接送乘客上下飞艇。飞艇可以不着陆连续围绕地球飞行。