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
Elméleti alapjai
Részei
beömlőnyílás (szívótorok)
kompresszor
tüzelőtér
turbina
fúvócső
A turbinalapátok töveit (turbinalapátgyök) erre a célra gyártott megmunkálási szerszámokkal készítik. Kialakításukat tekintve elsősorban fecskefarok, vagy fenyőfa alakúak lehetnek.[1]
Működésük
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
Kompresszortípusok szerint
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.
.svg)
