Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 12 - TS. Nguyễn Minh Phú

Động cơ tuabine khí là một trong các loại động cơ nhiệt hiện đại. Động cơ tuabin khí dùng nhiều trong lĩnh vực hàng không và các nhà máy điện công suất lớn. Cùng tìm hiểu thêm về động cơ này thông qua bài giảng chương 12 sau đây. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 12 - TS. Nguyễn Minh PhúBaøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 12: TUABIN KHÍ VAØ ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC TUABIN KHÍ CHƯƠNG 12 VÀ ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC1. TUABIN KHÍ 1.1 Khái quátĐộng cơ tuabine khí là một trong các loại động cơ nhiệt hiện đại.Động cơ tuabin khí dùng nhiều trong lĩnh vực hàng không và các nhà máy điệncông suất lớn.Công sinh ra trong tuabin khí là do động năng của dòng khí chuyển động với vậntốc cao chuyển biến thành cơ năng.CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -1-Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 12: TUABIN KHÍ VAØ ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC Buoàng ñoát Nhieân lieäu 3 Maùy neùn 2 Tuabin khí Ñoäng cô khôûi ñoäng 4 1 Saûn phaåm chaùy Khoâng khíCaáu taïo ñoäng cô tuabin khí goàm 3 boä phaän chính: - Maùy neùn khí: duøng ñeå taïo doøng khoâng khí coù aùp suaát cao, ñoàng thôøi cung caáp oxy cho quaù trình chaùy nhieân lieäu trong buoàng ñoát. - Buoàng ñoát: duøng ñeå ñoát chaùy nhieân lieäu taïo neân saûn phaåm chaùy (chaát moâi giôùi) coù aùp suaát vaø nhieät ñoä cao. - Tuabin khí: doøng saûn phaåm chaùy phun leân caùc caùnh ñoäng cuûa tuabin laøm tuabin quay taïo ra cô naêng. Moät phaàn cô naêng ñöôïc duøng ñeå cung caáp coâng cho maùy neùn.Nguyeân lyù hoaït ñoäng: khoâng khí ñöôïc maùy neùn höôùng truïc neùn töø aùp suaát p1ñeán p2 theo quaù trình ñoaïn nhieät, sau ñoù ñöôïc thoåi vaøo buoàng ñoát, nhieân lieäuñöôïc voøi phun phun vaøo, quaù trình caùu trong buoàng ñoát cung caáp nhieät löôïngcho chu trình, saûn phaåm chaùy ñöôïc ñöa vaøo oáng taêng toác cuûa tuabin (caùnh tónhgaén treân thaân tuabin), qua oáng taêng toác nhieät ñoä vaø aùp suaát doøng khí giaûmxuoáng, toác ñoä vaø ñoäng naêng cuûa doøng khí taêng leân, sau ñoù doøng khí ñöôïc thoåivaøo heä thoáng caùnh gaén treân ñóa quay cuûa tuabin (caùnh ñoäng), ôû ñaây ñoäng naêngcuûa doøng khí bieán ñoåi thaønh cô naêng laøm quay truïc tuabin.Öu ñieåm cuûa tuabin khí so vôùi ñoäng cô ñoát trong: - Ma saùt nhoû neân hieäu suaát cao.CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -2-Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 12: TUABIN KHÍ VAØ ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC - Ñoä rung ñoäng nhoû, quay oån ñònh. Vaän toác töø 3000voøng/phuùt trôû leân. - Kích thöôùc maùy nhoû phaùt coâng suaát lôùn.Nhöôïc ñieåm: Yeâu caàu vaät lieäu cheá taïo chòu ñöôïc nhieät ñoä cao trong thôøi giandaøi, coâng ngheä cheá taïo cao. Hieäu suaát chöa thaät cao so vôùi ñoäng cô ñoát trong. 1.2 Chu trình tuabin khí caáp nhieät ñaúng aùp (nhö hình treân)Xem chaát moâi giôùi laø khí lyù töôûng. p T 3 q1 3 q1 q=0 2 q=0 4 wT wT wC 2 q=0 q=0 q2 4 wC 1 q2 1 v SQuaù trình thaûi khí ra moâi tröôøng (4-1) xem laø ñaúng aùp vì lieân tuïc (khaùc vôùiÑCÑT)Coâng caáp vaøo maùy neùn: wc = cp(T2 – T1), kJ/kgNhieät löôïng caáp vaøo chu trình: q1 = cp(T3 – T2), kJ/kgCoâng sinh ra cuûa tuabin: wT = cp(T3 – T4), kJ/kgCoâng sinh ra cuûa chu trình: w = w T - wCHieäu suaát nhieät cuûa chu trình:CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -3-Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 12: TUABIN KHÍ VAØ ÑOÄNG CÔ PHAÛN LÖÏC w t  q1Heä soá töï duøng bwr (back work ratio): wC ...