Юный техник 1960-11, страница 16

теля во время процесса сгорания топлива должна быть закрыта со всех сторон. А для этого она должна иметь впуск ные и выпускные клапаны, подобно клапанам двигателя внутреннего сгорания. Воздух из компрессора через открытый впускной клапан подается в камеру сгорания и заполняет ее (выпускной клапан в это время закрыт). Затем впускной клапан закрывается, и в камеру сгорания подается топливо, которое поджигается запальной свечой. В процессе сгорания температура и давление воздуха в камере повышаются. Кончилось горение — открывается выпускной нлапан, и продукты сгорания, вытекая из камеры, отдают свою энергию лопаткам газовой турбины. Когда газы расширились в турбине, выпускной клапан закры вается и снова весь цикл повторяется в том же порядке.

Как видите, процесс расширения в турбинах со сгоранием при постоянном объеме происходит периодически, а не непрерывно. как в турбинах со сгоранием при постоянном давлении. Турбина Караводина работала без специального компрессора. Сгорание смеси бензина с воздухом, воспламенявшейся от запальной свечи, происходило последовательно в четырех намерах сгорания, благодаря чему турбина работала более плавно (как многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания работает более равномерно, чем одноцилиндровый). Вспышка горючей смеси создавала избыточное давление, закрывающее всасывающий клапан и выталкивающее продукты сгорания через сопло на рабочее колесо турбины.

Почему же газовгя турбина, идея которой была известна намного раньше идеи двигателя внутреннего сгорания, только в последние двадцать лет стала полноправным членом семейства тепловых двигателей?

Главная трудность состояла в том, чтобы сделать газовую турбину экономичной, то есть повысить ее кпд, который зависит от многих причин, и в первую очередь от температуры газа перед турбиной, и кпд отдельных агрегатов газотурбинной установки: компрессора, камеры сгорания и самой турбины. В газотурбинной установке с температурой газа перед турбиной 600-С пример

но 75"/» мощности газовой тур бины затрачивается на сжатие воздуха в компрессоре, и только оставшиеся 25э/» могут б-1ть полезно использованы. Чем ниже температура газа перед турбиной, тем меньшая часть мощности, получаемой в газовой турбине, может быть отдана потребителю. При температуре ниже 500°С может получиться так, что мощности газовой турбины не хватит для привода во вращение компрессора, иаи это случилось, например, с турбиной Штольце.

Поэтому усилия конструкторов и исследователей были направлены в первую очередь на улучшение кпд турбин и номпрессоров, на повышение температуры газа перед турбиной. Но чтобы повысить температуру газа, рабочие детали турбины и прежде всего рабочие лопатки должны быть сделаны из особых сплавов, не теряющих своей прочности при высоких температурах. Чтобы создать турбину и компрессор, имеющие высокие кпд. конст-рунтор путем сложных расчетов должен найти такие размеры и придать лопаткам такую форму, которая обеспечивала бы процесс превращения энергии с минимальными потерями. Большая заслуга в решении этих задач принадлежит советским ученым В. М. Маковскому, г. И Зоти-кову, В. В. Уварову. 6. С. Стеч-кину и многим другим. Немалую роль в развитии газотурбостроения сыграли работы выдающегося словацкого ученого А. Стодола.

В послевоенные годы газовые турбины стали широко внедряться в различные области техники. Известно, какую революцию совершила газовая турбина в авиации. Применение газотурбинных двигателей позволило увеличить скорость полета с 700 км час почти до 2 500 км/час и создать такие замечательные пассажирские лайнеры, как «ТУ-104», «ТУ-114», «ТУ-124», «ИЛ-18», «АН-10».

На тепловых электростанциях большинство электрических генераторов еще работает от паровых турбин. Однако, иак выяснилось там, где топ ливом служит природный газ или мазут, выгоднее ставить газовые турбины, ноторые не уступают по экономичности паротурбинным установнам и

16