Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Шварц В.А. -> "Конструкции газотурбинных установок" -> 41

Конструкции газотурбинных установок - Шварц В.А.

Шварц В.А. Конструкции газотурбинных установок — М.: Машиностроение, 1970. — 436 c.
Скачать (прямая ссылка): konstrukciigazoturbinni1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 146 >> Следующая


Абсолютная выходная скорость с<ц из ступени I близка к меридиональной скорости, и значение с21и очень мало.

При более низком числе оборотов силовой турбины, т. е. при пониженной скорости автомобиля, скорость C2iu увеличивается (треугольники скоростей на рис. 74, б, соответствующие точке В рис. 75 при п = 0,7). При данном облопачивании это приводит к возрастанию скорости C21 и отклонению ее от осевого направления.

118
Между точками А и К происходят следующие изменения.

Количество движения в окружном направлении на входе во вторую ступень

I вх

где т — секундный массовый расход.

При уменьшении числа оборотов силовой турбины величина щ уменьшается, что ведет к возрастанию с21 и, следовательно, C2Iu..

При дальнейшем уменьшении числа оборотов изменяется также направление вектора с2ь а величина C21li еще больше возрастает. Благодаря определенной конфигурации лопаток ступени II относительная СКОРОСТЬ Ijy2Ii остается неизменной.

Если количество движения на выходе из ступени II

1вых — тс2\\и

меньше, чем Iex, появляется избыточный момент, который разгоняет колесо ступени II до тех пор, пока силы трения и потери на вентиляцию не обеспечат равенство Iex =

= I вы X • До тех пор, пока водило имеет возможность свободно вращаться, это равенство сохраняется.

Как видно из рис. 74, б, увеличение скорости вращения колеса ступени II снижает скорость водила по сравнению с имевшей место в точке А (рис. 75).

При дальнейшем снижении скорости (рис. 74, в) возрастает величина c2i и вместе с нею с2ни. Это увеличивает окружную скорость «п колеса ступени II до тех пор, пока водило не остановится (точка К на рис. 75 при п = 0,5).

Затем водило должно вращаться в противоположную сторону, но этому препятствует муфта 2 свободного хода (см. рис. 73). Таким образом, при п = 0,5 и менее муфта заклинивается и окружные скорости колес обеих ступеней имеют фиксированное отношение, равное передаточному отношению редуктора с шестернями 3 и 6 (при неподвижном водиле редуктор работает при постоянном передаточном числе).

119

§ Є ?.

ъ ?

ї I

H

*5 I 5 ч % о

Si

П

* 5:

I?

W

-« 11 Пет —»- Icm *-
\ V Ч 'S* ?
\ V / \ -M омет N 7
соединения
7 1 7У- // Mrnax
1/ Mmax ч Ч -

ч,% %
80 -3
А є
60 •а <й «о <й
40 § Ч)
го с:
0 Jc

о о,г о,ь об п—.—

птак

Относительное число оборотов силобой турбины

Рис. 75. Зависимость крутящего момента на выходном валу редуктора от числа оборотов силовой турбины ГТУ мощностью 250 л. с. фирмы Волво
От точки К (п = 0,5) и до я = 0,3 ступень II вырабатывает мощность, поскольку

IetAX II < Ieblxl = Iexll-

В этом диапазоне полезная мощность силовой турбины складывается из двух величин

2W = N1jT Nll ~ MjAcul + «пАсы11.

На рис. 74, г представлены треугольники скоростей, соответствующие режиму п = 0,3, т. е. соответствующие точке D (рис. 75).

Зависимости, приведенные на рис. 75, показывают, что использованная конструктивная схема расширяет диапазон работы силовой турбины в зоне высоких к. п. д. Там же показано протекание характеристики момента в функции числа оборотов. Благодаря высокому к. п. д. силовой турбины на малых числах оборотов крутящий момент при трогании с места почти в 6,5 раза превышает момент при максимальных числах оборотов; при обычной конструктивной схеме со свободной силовой турбиной момент при трогании с места примерно в 2 раза ниже, чем в данной схеме.

Неудовлетворительные показатели приемистости газотурбинного двигателя со свободной силовой турбиной приводят к медленному разгону автомобиля, особенно при трогании с места в первые секунды после нажатия на педаль подачи топлива. Длительное время набора мощности понижает скорость движения в городских условиях и создает опасность в аварийных ситуациях, когда во избежание столкновения необходимо внезапное ускорение машины. Худшие, чем у поршневого двигателя, показатели приемистости задерживают внедрение ГТУ в автомобильный транспорт. Для грузовых автомобилей этот показатель не столь важен, так как инерция всего автомобиля настолько велика, что большое ускорение его исключено при всех обстоятельствах. В ряде конструкций, чтобы улучшить приемистость, вводят многоступенчатые коробки передач.

Плохая приемистость свободной силовой турбины связана с тем, что при нажатии на педаль подачи топлива сначала должен набрать число оборотов генератор газа — ротор турбокомпрессора и только затем силовая турбина. Поэтому для улучшения приемистости двигателя необходимо до минимума снизить момент инерции ротора турбокомпрессора. Учитывая большую скорость его вращения, нельзя при этом исключать из рассмотрения и эффект от приводимых им в действие навешенных механизмов вместе с редуктором привода.

Для уменьшения времени разгона ротора турбокомпрессора может быть на короткий срок значительно повышена температура газа перед турбиной.

120
Фирма Остин, разрабатывая конструкцию низкооборотцог» многоступенчатого двигателя мощностью 120 л. с., преследовала цель повышения приемистости. Несмотря на относительно тяжелый ротор (две центробежные ступени компрессора и три ступени турбины), время разгона было сокращено, поскольку диаметр ротора возрос незначительно, а число оборотов, которое входит в момент инерции в квадрате, существенно уменьшено (число оборотов ротора турбокомпрессора на холостом ходу
Предыдущая << 1 .. 35 36 37 38 39 40 < 41 > 42 43 44 45 46 47 .. 146 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed