Gázturbina

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search

A gázturbina egy olyan hőerőgép, amelyben a levegővel kevert üzemanyag égéstermékei egy turbina lapátjain haladnak keresztül. A turbina egy kompresszort működtet, amely a levegőt szolgáltatja az égési folyamathoz. A gázturbinában keletkező égéstermékek hőenergiája hasznosítható további turbinák hajtására, vagy az égéstermékeket egy fúvócsőben felgyorsítva reaktív hajtóműként működhet. A gázturbina termodinamikai alapja a Brayton–Joule-ciklus. A dugattyús belsőégésű motoroktól eltérően a gázturbinában folyamatos égés valósul meg.

Története[szerkesztés]

Elméleti alapjai[szerkesztés]

Részei[szerkesztés]

  • beömlőnyílás (szívótorok)
  • kompresszor
  • tüzelőtér
  • turbina
  • fúvócső

Működésük[szerkesztés]

A gázturbina nagy levegőigénnyel működik. A hajtómű indítása után a légsűrítő (turbókompresszor) a levegő nyomását többszörösére növeli, és a bevezető nyíláson keresztül az égéstérbe nyomja. Itt a levegő a beporlasztott tüzelőanyaggal (pl. kerozin) keveredik. A keveréket meggyújtva állandó nyomású folyamatos égés alakul ki. A felhevült és nagymértékben kiterjedt gázok a turbinát forgatják. A turbina a vele közös tengelyen levő kompresszort, generátort, a hajtómű táprendszerét és a segédberendezéseket is működteti. Az égéstermék gázok, inert gázok, további hasznosításra a sugárhajtásos gázturbináknál a gázturbina fúvócsövébe kerülnek, itt nyomásuk mozgási energiává alakul át, a kiterjedő gázok a hőmérséklete csökken. Innen a gázsugár kb. 2000 km/óra sebességgel lép ki a szabadba, a hőmérséklete ekkor 500-600 °C. Erőműveknél gőzkörfolyamat hőforrásaként szolgálhatnak, vagy a szabadba kerülnek.

Csoportosításuk[szerkesztés]

Kompresszortípusok szerint[szerkesztés]

  • Centrifugálkompresszoros gázturbina

Például: A harmincas években a brit kísérleti gázturbinák, mivel egyszerűbben gyárthatóak voltak, mint az Axiálkompresszorosak

  • Axiálkompresszoros gázturbina

(kétáramú gázturbinás sugárhajtómű esetén kisnyomású kompresszor és nagynyomású kompreszor) Például: Tipikusan repülőgép sugárhajtóművek (kisebb átmérőben megvalósíthatóak)

  • Külső gázgenerátoros turbina (szabadturbina)

Tulajdonképpen két egymás után kapcsolt gázturbina: gázgenerátor, és munkaturbina. Az első turbina járókereke csak a kompresszor hajtásához szükséges teljesítményt szolgáltatja, a második turbinának nincs kompresszora és égéstere, az első turbina égéstermékei hajtják meg. Tehetetlensége sokkal kisebb, sokkal szélesebb fordulatszámtartományban használható, mindig tengelyteljesítményt szolgáltatnak. Gázgenerátorként dugattyús motor is elképzelhető.

Hajtásmechanizmus szerint[szerkesztés]

  • Légcsavaros gázturbinák

Például: Allison T56, Jendrassik Cs–1, Europrop TP400, Kuznyecov NK–12

  • Sugárhajtásos gázturbinák, azaz helyesen gázturbinás sugárhajtóművek

Áramkörök száma szerint[szerkesztés]

  • Egyáramú gázturbinás sugárhajtómű

Például: BMW 003, General Electric J79, Klimov VK–1, Ljulka AL–7, Tumanszkij RD–9, Tumanszkij R–13, Tumanszkij R–29.

  • Kétáramú gázturbinás sugárhajtómű

Például: CFM International CFM56, General Electric F404, Klimov RD–33, Pratt & Whitney TF30, Pratt & Whitney F119, Szaturn AL–31, Turbo-Union RB199.

Jellemzőik[szerkesztés]

Tolóerő és tolóteljesítmény[szerkesztés]

Tüzelőanyag-fogyasztás[szerkesztés]

Levegőfogyasztás[szerkesztés]

Fajlagos tömeg[szerkesztés]

Hatásfok[szerkesztés]

Alkalmazási területek[szerkesztés]

Tengelyteljesítményt (forgatónyomatékot) szolgáltató gázturbinák[szerkesztés]

  • Villamos erőművek
  • Mobil áramforrás aggregátok
  • Jármű gázturbinák

Sugárhajtóművek[szerkesztés]

A kiáramló égéstermékek reaktív erejét hasznosító gázturbinák:

  • Polgári repülés
  • Katonai repülés
  • Rakétatechnika
  • Extrém sporteszközök, kísérleti járművek

Egyéb célú gázturbinák[szerkesztés]

  • Tűzoltóberendezések, pl. a Big Wind
  • „Forrólevegős” vagy gőzsugaras tisztítóberendezések
  • Nagyteljesítményű fertőtlenítő gépek

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]

Források[szerkesztés]

Könyvek, monográfiák[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Gázturbina témájú médiaállományokat.