Скорость потока в турбинной камере

В связи с этим воздух, поступающий в камеру сгорания газотурбинного двигателя, обычно делят на три потока. Первый поток поступает в камеру сгорания, имеющую завихритель (рис. 3.27), через кольцевой зазор между корпусом форсунки и внутренним кольцом завихрителя, чем обеспечивается охлаждение форсунки. В этой зоне топливо распыляется, частично испаряется и воспламеняется а составляет 0,2—0,5 [166]. Второй поток воздуха вводят в зону горения через завихритель и через первые ряды отверстий диаметром 12—30 мм в жаровой трубе. Этот воздух обеспечивает сгорание смеси при температуре во фронте пламени, равной 2300—2500 К, и последующее снижение температуры газов до 2000 К- Коэффициент избытка воздуха при этом возрастает до 1,2—1,7. Роль завихрителя заключается в закручивании потока воздуха и создании воздушного вихря, вращающегося вокруг оси жаровой трубы. При этом в центральной части трубы создается зона пониженного давления, куда устремляется поток из средней части камеры сгорания. Продукты сгорания, движущиеся противотоком к основному потоку распыленного топлива, ускоряют испарение и обеспечивают нагревание топливо-воздушной смеси до температуры воспламенения. Турбулизация газо-воздушного. потока приводит к увеличению скорости распространения пламени, а уменьшение осевой скорости воздуха вблизи границы зоны обратных токов удерживает факел в определенной области. Третий поток воздуха поступает через задние ряды боковых отверстий в зону смешения. Этот воздух снижает температуру газов до значения, допустимого по условию прочности лопаток турбины. [c.164]

Размер капелек зависит от вязкости продукта и скорости вращения турбины. Капелька продукта, увлекаемая в поток воздуха, подвергается действию двух сил центробежной силы инерции, исходящей от диспергирующего органа, и силы тяги в потоке воздуха. В соответствии с относительной величиной этих сил еще влажная частица может достигнуть стенки и прилипнуть к ней либо, наоборот, она слишком быстро уносится и может приклеиваться к ближайшим деталям системы отвода воздуха. В обоих случаях частицы очень долгое время подвергаются действию высокой температуры и денатурируются. Кроме того, эти частицы слипаются между собой и образуют скопления, комья, которые необходимо удалять из конечного продукта. Чтобы предотвратить прилипание частиц к стенкам, приходится применять аппараты больщого диаметра для обеспечения достаточно продолжительной сушки необходимо предусматривать очень длинные камеры для газов. Эти требования обусловливают большие размеры аппара- [c.451]

В результате сгорания топлива образуется смесь газов, температура которой достигает 1600—1800° С. Чтобы снизить температуру продуктов сгорания, их разбавляют воздухом. Охлажденные газы попадают на лопатки газовой турбины, приводя их во вращение. Турбина связана с валом турбокомпрессора. Вал турбины делает 8000— 16 ООО об/мин. По выходе из турбины дымовые газы с микрочастицами углерода (сажи) направляются в форсажную камеру на дожигание углерода. При этом создается дополнительная тяга. На выходе из сопла образуется мощный газовый поток большой скорости, который и создает реактивную тягу. [c.129]

Расчет спиральных камер по закону постоянства момента скорости. В любой точке М потока в спиральной камере скорость V может быть разложена на две составляющие радиальную Ьг, направленную по радиусу к оси турбины, и окружную, или циркуляционную Vu, направленную перпендикулярно к радиусу (рис. 99). [c.175]

Рабочий процесс. Рассмотрим сначала энергетические показатели отсасывающих труб. Входное сечение трубы / 2( 2) в осевых турбинах определяется диаметром камеры Dk и диаметром втулки йът (рис. 4-27), в диагональных (рис. 4-33) и в радиально-осевых турбинах выходным диаметром Dg (рис. 4-13 и 4-20). Скорость U2 на входе в отсасывающую трубу зависит от расхода турбины Q и режима, т. е. от формы треугольников выходных скоростей (рис. 3-6, 3-11). При сходе с рабочего колеса поток имеет значительную неравномерность и поэтому среднюю энергию всех струек относительно нижнего бьефа 62 приходится определять суммированием по всему входному сечению F2 (рис. 5-17) [c.172]

При большой скорости движения мелкозернистое или пылевидное твердое топливо подхватывается и транспортируется потоком газа. Сжигание топлива в виде угольной пыли широко применяется в топках паровых котлов ц промышленных печей, в камерах горения газовых турбин [10, И, 14, 15, 493]. Газификация пылевидного топлива также начинает осуществляться в промышленном масштабе [1,2, 12, 13]. [c.473]

Двигатели с непрерывным сгоранием топлива. Основной элемент таких двигателей - камера сгорания постоянного объема. В нее непрерывно подаются горючее и окислитель. Газовый поток продуктов сгорания за счет высокой температуры приобретает большую кинетическую энергию, которая преобразуется в так называемую реактивную силу тяги двигателя или энергию вращения ротора газовой турбины. Реактивная сила тяги, возникающая при истечении газов из сопла, не зависит от скорости движения реактивной уста- [c.121]

Поскольку при сгорании топлива в камере развивается высокая температура (1500-1800°С), а материалы камеры, лопаток газовой турбины и реактивного сопла не выдерживают столь высоких температур, горячие газы разбавляют вторичным воздухом непосредственно после зоны горения топлива. При смешении газового потока с вторичным воздухом температура смеси снижается до 850 - 900°С. В зоне горения топлива необходимо создавать условия для обеспечения стабильности процесса горения без срывов пламени. Скорость распространения фронта пламени составляет около 40 м/с. Для снижения скорости газовоздушного потока до величин менее скорости распространения фронта пламени в камерах сгорания устанавливают различные завихрители, стабилизаторы, обтекатели, экраны и т.д. Эти устройства, кроме того, повышают турбулентность движения горючей смеси и тем самым увеличивают скорость ее сгорания. [c.122]

Здесь так же, как у дизельного ДВС, засасывается воздух и осевым компрессором 2 сжимается до 0,8 - 1,2 МПа. (Компрессор вращается с частотой 15000 - 30000 об/мин.) Сжатый и разогретый воздух поступает в камеры сгорания 5 из жаропрочной стали, расположенные вокруг вала 3 двигателя (6-8 шт.). По оси этих камер имеются форсунки б, в которые подается под большим давлением насосом 7 топливо оно, мелко распыляясь, горит в потоке сжатого воздуха (при этом обычно а > 1). Образовавшиеся продукты сгорания под большим давлением и с температурой 1000 - 1100 К выходят из камер через лопатки газовой турбины 4 и, расширяясь, вращают последнюю. Мощность этой газовой турбины рассчитывается такой, чтобы она была достаточной для вращения компрессора 2 и сжатия воздуха до заданного давления. После газовой турбины продукты сгорания имеют еще высокое давление расширяясь, они выходят с большой скоростью из сопла двигателя и создают за счет этого реактивную тягу, двигающую самолет. [c.176]

Большинство летательных аппаратов в настоящее время оснащено газотурбинными — турбовинтовыми (ТВД) и турбореактивными (ТРД) двигателями. В газотурбинных двигателях процесс сгорания топлива осуществляют в камерах сгорания, куда подают сжатый турбокомпрессором воздух и впрыскивают жидкое топливо. Воспламеняется топливо от электрической искры. Подача воздуха и топлива, сгорание топлива и образование горячей струи газов происходят одновременно и непрерывно, в едином потоке. Образовавшиеся газы в ТВД и ТРД используют по-разному. В ТВД они расширяются в турбине, вращающей компрессор для сжатия воздуха и воздушный винт, который создаст основную тягу окончательное расширение газов осуществляется в реактивном сопле, причем струей газов, вытекающих из сопла, создается дополнительная (8-12 % от общей) тяга. В ТРД газы сгорания расширяются в турбине, вращающей компрессор, а затем в реактивном сопле тяга создается в результате истечения газов из сопла. В современных ТРД газы после турбины направляют в форсажную камеру, в которой дополнительно сжигается часть топлива. Из форсажной камеры газы поступают в реактивное сопло с более высокой температурой и с большей скоростью, благодаря чему увеличивается сила тяги. [c.335]

На рис. 38 представлена схема устройства турбокомпрессорного воздушно-реактивного двигателя и показано изменение параметров газовоздушного потока — давления р, температуры и скорости хю по тракту двигателя. Именно эти воздуш-но-реактивные двигатели получили наибольшее распространение в авиации. Основными элементами двигателя являются диффузор 1, компрессор 2, камера сгорания 3, газовая турбина 4 и реактивное сопло 5. [c.162]

В турбореактивных двигателях (рис. 1) встречный поток воздуха сжимается компрессором и поступает в камеры сгорания, куда подается топливо. При сверхзвуковых скоростях полета значительное сжатие воздуха происходит при торможении потока. Процесс сгорания топлива, в зависимости от конструкции двигателя, может протекать в нескольких камерах сгорания (что имеет место в многокамерных двигателях) или в одной кольцевой камере. В результате сгорания топлива в первичной зоне горения при коэффициенте избытка воздуха, близком к единице, развивается температура 1900—2200°. Чтобы снизить температуру продуктов сгорания, во вторичную зону камеры подается избыток воздуха, который омывает камеру и разбавляет продукты сгорания. В результате этого температура продуктов сгорания с воздухом в конце камеры снижается до 750—850 . После этого продукты сгорания при температуре 650—800° попадают на лопатки газовой турбины и приводят ее во вращение. Турбина находится на одном валу с компрессором. Число оборотов вала турбины достигает 8000— 16000 об/мин. [c.9]

При полете самолета встречный ноток воздуха поступает в диффузор 1. При этом создается скоростной напор, который зависит от скорости полета самолета. Из диффузора воздух подается в компрессор 2, где сжимается и затем подается в камеру сгорания 3. В камере сгорания к воздуху подводится тепло. Из камеры сгорания газовый поток через направляющие аппараты поступает на лопатки газовой турбины 4 и приводит ее в действие. В газовой турбине происходит частичное расширение газа, при котором часть энергии потока превращается в механическую работу. Эта работа используется для привода компрессора и вспомогательных агрегатов [c.138]

Невозможно установить, какие именно расходы топлива нужны для сгорания при различных скоростях планирования на высоте вероятно, эти расходы весьма различны. Тем не менее соотношение между ними, вероятно, похоже на предположительную картину, показанную на рис. И. Равным образом неизвестны минимальные числа оборотов, обеспечиваемых самой турбиной при всех этих разнообразных условиях, и скорости вращения от набегающего потока, которые могут быть получены. Все же ясно, что с форсункой, имеющей узкий диапазон расходов, или с камерой сгорания, имеющей узкий диапазон воспламенения, вторичный запуск на высоте может оказаться очень трудным, [c.64]

Рассмотрим преобразователи энергии потоков, относящиеся по нашей классификации ко второй группе, и, прежде всего, устройства типа объемного насоса. На рис. 5.6 изображена одна из схем такого устройства, в основе которого — неподвижно закрепленное в потоке сопло Вентури. В пережатом сечении сопла из-за увеличения скорости жидкости происходит падение статического давления, которое может быть использовано, например, для засасывания воздуха с поверхности. В выходном сечении уже сжатый воздух вытесняется из потока в напорную камеру, откуда поступает в воздуховод турбины, соединенной с электрогенератором. При умеренных степенях пережатия потока работа такого [c.117]

П роцесс сгорания топлива в турбокомпрессорных воздушно-реактивных двигателях (ТКВРД) проис.чодит в газовоздушном потоке в камерах сгорания. Длительность испарения и горения топлива менее 0,01 с. Воздух в большом избытке (от 50 1 до 75 1) подается компрессором, который работает от газовой турбины. Скорость потока воздуха достигает 40—60 м/с. Часть воздуха подается в зону горения, а другая (ббльшая) часть расходуется для охлаждения продуктов сгорания примерно до 900°С перед лопатками газовой турбины. Топливо впрыскивается в сжатый воздух и поджигается электрической искрой. [c.89]

Радиально-осевые турбины (рис. 2,64). Вода, подводимая к турбине, проходит через турбинную камеру 1 и направляющий аппарат 2. На рис. 2.64 изображена спиральная камера, являющаяся наиболее распространенной. Турбинная камера проектируется так, чтобы обеспечить по возможности осесимметричный поток на входе в направляющий аппарат 2, который представляет собой систему лопаток, установленных под определенным углом к радиусу. Турбинная камера и нагсравляющий аппарат сообщают воде окружную составляющую скорости. Кроме того, направляющий аппарат является органом, при помощи которого регулируется мощность турбины Для этого лопатки направляющего аппарата выполняют поворачивающимися вокруг своих осей. При повороте лопаток изменяется направление потока и, с гедова-тельно, меридиональная скорость, расход воды и мощность турбины. В закрытом положении направляющего аппарата лопатки соприкасаются и расход воды через турбину прекращается. Поворот лопаток направляющего аппарата производится рычажным механизмом, приводимым в движение гидроцилиндрами — сервомоторами 5. При подаче в сервомоторы масла под давлением их поршни перемещают регулирующее кольцо 3, которое посредством системы [c.255]

На рис. 2-6 показана принципиальная схема турбины. Вода подводится по трубопроводу 1, присоединенному к спиральной турбинной камере 2, которая охватывает направляющий аппарат, представляющий собой круговую решетку направляющих лопаток 3. Пройдя направляющие лопатки, вода попадает на рабочее колесокоторое в данной системе состоит из верхнего обода а, нижнего б п криволинейных лопастей в. Воздействие этих лопастей на поток вызывает изменение направления и величины скорости воды, что создает реактивный момент, заставляющий рабочее колесо и жестко связанный с ним вал 5 вращаться в направлении п. После рабочего колеса вода поступает в расширяющуюся отсасывающую трубу 6, что позволяет несколько снизить скорости, и выпускается в нижний бьеф. [c.32]

Пульпа поступает в камеру А с турбиной С, вращающейся с бюльшой скоростью от мотора наверху через вал В. После тщательного перемешивания и аэрации пульпы она поступает через D в Е, где пена всплывает на поверхность, и снимается скребками S в жолоб G. Остальная пульпа проходит из Е через Н в другую камеру,. Эта операция повторяется в некоторых случаях до 16 раз. Скорость потока из Е в Я регулируется посредством клапана маховичком К. > [c.231]

Обычно за стабилизаторами, применяемыми в камерах сгорания, в которых сжигаются предварительно перемешанные газообразные смеси, образуются зоны рециркуляции в следе тела плохообтекаемой формы. В вихревой зоне аксиальная скорость в направлении потока значительно снижается, и в этой зоне происходит горение, поддерживаемое процессом массообмена через ее границу и имеющее практически гомогенный характер. Из этой зоны при благоприятных условиях распространяется турбулентное пламя, в котором сгорает остаток горючей смеси. Вместо использования тела плохообтекаемой формы зону рециркуляции можно создать, изменяя соответствующим образом направление движения части или всего потока на пходе в камеру сгорания. Обзор литературы по стабилизации пламени телами различных форм произведен Лонгвеллом [1]. В обычных камерах сгорания газовых турбин для стабилизации часто используется рециркуляция, создаваемая путем введения воздуха в первичную зону. Обсуждение высокоинтенсивных топок с рециркуляцией такого типа можно найти в работе Кларка [2]. [c.356]

Продукты сгорания, выходя из камеры сгорания, проходят через неподвижные направляющие лопатки и с большой скоростью ударяются в рабочие лопатки колеса турбины. Лолатки турбины расположены наклонно к оси потока продуктов сгорания, поэтому колесо турбины начинает вращаться. При этом часть кинетической энергии газового потока преобразуется во вращательное движение турбины. На одном валу с турбиной обычно устанавливают компрессор, который сжимает воздух [c.27]

В ТКВРД продукты сгорания топлива из камеры сгорания направляются в газовую турбину. Это вызывает необходимость обеспечить полноту сгорания топлива в камере, так как в противном случае оно будет догорать в межлопаточном пространстве турбины, в результате чего лопатки будут коробиться и прогорать и на них появятся отложения нагара. Неполное сгорание топлива с образованием углистых частиц при больших скоростях воздушно-топливных потоков в газовой турбине вызывает эрозию лопаточного аппарата. Поэтому при использовании топлив утяжеленного фракционного состава может нарушиться непрерывность горения, сгорание будет неполным и повысится нагарообразование. Углистые частицы в продуктах сгорания и нагарообразование могут появиться также в результате высокого содержания в топливе ароматических углеводородов и сернистых соединений, а также смолистых веществ. Количество этих соед -нений должно быть лимитировано. [c.31]

Отечественной промышленностью освоен серийный выпуск инжекторов механических турбинных ИМТ-600 (рис. 47) для рекуперации остаточного озона при обработке вод. Инжектор имеет две турбины внутреннюю — для газа и наружную — для жидкости. При вращении турбин жидкость, в которую погружен инжектор, поступает в наружную турбину и с помощью лопаток с большой скоростью выбрасывается из нее. Поток воды, омывая с двух сторон внутреннюю турбину, создает на ее периферии разрежение. Озоновоздушная смесь из-под перекрытий контактных камер через штуцер и ствол инжектора за счет разрежения поступает во внут- [c.80]

Процессы дробления топлива могут быть полностью устранены, если твердое вещество вводится в камеру сгорания в виде пы.ли. Так использовался уголь в камере сгорания высокой теплопроизводите.пьности для газовой турбины [4]. Перенос частхщ в газовом потоке широко изучался [5—7], Если струя воздуха направлена снизу вверх через облако частиц различных размеров и конечная скорость этих частиц (измеренная при свободном падении в покоящемся воздухе) меньше, чем скорость воздуха, то они переносятся газовым потоком. Конечная скорость ш частицы может быть оценена [52]. Для ламинарного потока [c.374]

Принцип действия двухкамерного преобразователя поясняется с помощью рис. 18. При прохождении гребней поверхностных волн уровень воды в воздушных камерах I и II поднимается, благодаря чему в них происходит сжатие воздуха. Поэтому клапан 1 закрывается, а клапан 2 открывается. Направление двин ения воздушного потока показано стрелками. Видно, что из камеры I воздушный поток проходит через турбину и отдает ей свою энергию, полученную от гребня волны. Совершив работу в турбине, Г Оздух выходит в атмосферу через клапан 2. Максимальная скорость воздушного потока при подходе к. турбине достигает 100 м/с или несколько выше, как показывают осциллограммы. При прохождении ложбины волны, т. е. при понижении уровня воды, в камерах 1и II возникает разрежение воздуха. Поэтолгу воздух пз атмосферы]иостуиает в камеры через клаиан 1. Клапан 2 в этот иолуиериод закрыт. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология