2. SISEPÕLEMISMOOTORITE TÜÜBID JA KLASSIFIKATSIOON Soojusmootor on masin, mis muundab pidevalt soojusenergiat mehaaniliseks tööks. Soojusmootori töö aluseks on termodünaamiline ringprotsess. Soojusenergia mehaaniliseks tööks muundamise iseärasuste põhjal on võimalik eristada järgmisi soojusmootorite tüüpe: 1)kolbmootorid (kogu tööprotsess toimub mootori silindris); 2) turbiinimootorid (protsess toimub järjestikku difuusoris, kompressoris, põlemiskambris, gaasiturbiinis ja reaktiivdüüsis). Turbiinmootorid jagunevad: a)gaasiturbiinmootorid, b)turboreaktiivmootorid (turboventilaator- ja turbopropellermootor): 3)reaktiivmootorid(põlemisproduktid paiskuvad reaktiivdüüsis). [5] Mootorite võrdlusparameetriteks on: a) nimivõimsus, b) pöördemoment, c) silindrite arv, d) mootori töömaht, e) mass ja gabariitmõõtmed, f) nimipöörlemissagedus, g) kütuse- ja õlikulu, h) kasutuskestus,
1) 1.-2. Õhu komplimeerimine 2) 2. Isesüttimise temperatuur 3) 2.-2.' Isohoorne põlemine 4) 2.'-3. Isobaarne põlemine 5) 3.-4. Adiabaatne paisumine 6) 4. Alumine surnud seis 7) 4.-1. Soojuse isohoorne eemaldumine. 40(41). Gaasiturbiinseadmed ja nende ringprotsessid. GTS-i põhiagregaadid. Gaasiturbiinseadmetes toimub soojuse muundamine suure kiirusega liikuva gaasivooluse kin. Energiaks ja seejärel kin. Energia muundamine mehaaniliseks tööks gaasiturbiinis. Kui SPM toimusid kõik protsessid silindri sees, GTS puhul on iga protsessi jaoks eri agregaat(kompressor, turbiin). Gaasiturbiinseadmete jaoks on välja töötatud 2 teoreetilist protsessi: ringprotsess kütuse isobaarse põlemisega ja isohoorse põlemisega, tänapäeval praktikas kasutatakse peamiselt isobaarse põlemisega sest nende põlemiskambri konstruktsioon on tunduvalt lihtsam ja kindalm võrreldes isohoorsega. Kütus
1) 1.-2. Õhu komplimeerimine 2) 2. Isesüttimise temperatuur 3) 2.-2.' Isohoorne põlemine 4) 2.'-3. Isobaarne põlemine 5) 3.-4. Adiabaatne paisumine 6) 4. Alumine surnud seis 7) 4.-1. Soojuse isohoorne eemaldumine. 40(41). Gaasiturbiinseadmed ja nende ringprotsessid. GTS-i põhiagregaadid. Gaasiturbiinseadmetes toimub soojuse muundamine suure kiirusega liikuva gaasivooluse kin. Energiaks ja seejärel kin. Energia muundamine mehaaniliseks tööks gaasiturbiinis. Kui SPM toimusid kõik protsessid silindri sees, GTS puhul on iga protsessi jaoks eri agregaat(kompressor, turbiin). Gaasiturbiinseadmete jaoks on välja töötatud 2 teoreetilist protsessi: ringprotsess kütuse isobaarse põlemisega ja isohoorse põlemisega, tänapäeval praktikas kasutatakse peamiselt isobaarse põlemisega sest nende põlemiskambri konstruktsioon on tunduvalt lihtsam ja kindalm võrreldes isohoorsega. Kütus
põlemiskamber ja gaasiturbiin. Kompressor surub välisõhku põlemiskambrisse, kuhu antakse ka kütus, põlemisgaas suundub põlemiskambrist turbiini, millel on ühine võll kompressoriga. Turbiinist paiskub põlemisgaas atmosfääri. Säärases seadmes põletatakse peamiselt vedel- ja gaaskütust, kuigi on ehitatud ka tahkekütusel töötavaid gaasiturbiinseadmeid, peamiselt kombineerituna aurujõuseadmega. Väga tülikas on puhastada põlemisgaasi tuhaosakestest. Rõhutame, et gaasiturbiinis paisub gaas kuni atmosfäärirõhuni, erinevalt sisepõlemismootorist, kus paisumine lõpeb ümbruskeskkonna rõhust kõrgemal rõhul. Suletud ringprotsessiga gaasiturbiinseadmes (joonis 7.19b) ringleb kinnises kontuuris termodünaamilise kehana gaas. Gaas läbib kompressori ja soojusvaheti, milles töögaas kuumenedes täidab põlemiskambri ülesannet, ning suundub siis turbiini ja sealt soojusvahetisse (jahutisse), taastades sellega oma algoleku
nimetatakse konvektiivseks soojusülekande teguriks w / m 2 K Toimub suure kiirusega liikuva gaasi vooluse kin.energia muundamine kasulikuks tööks. Kin.energia saavutab gaasivool düüsides. Gaasiturbiinis muutub kin.energia rõhuenergiaks , mille arvel tehakse tööd (turbiini võlli pöörlemine). Võll on ühendatud mingi seadmega, mida see turbiin peab käivitama. Gaasiturbiinide jaoks on välja töötatud 2 ringprotsessi: 1)Ringprotsess soojuse isohoorse juurdejuhtimisega (isohoorse põlemisega). 2)Soojuse isobaarse protsessi juurdejuhtimisega (levinum).Gaasiturbiinseade koosneb: 1)õhukompressor (tsentrfugaal või telg), 2)põlemiskamberpõlemisgaasid turbiini
põlemine. Põlemiskambrist suunatakse gaasid turbiini, mis paikneb samal võllil kompressori ja elektrigeneraatoriga. Turbiinis toimub termodünaamilise keha paisumine kuni atmosfäärirõhuni. Vastavat ringprotsessi tuntaks Brayton'i ringprotsessi nime all (vt Joonis 5 .45). Ringprotsessi juhitud soojushulk q1 ja sealt eemaldatud soojushulk q2 avalduvad pindaladena Ts diagrammil (vt Joonis 5 .45) vastavalt q1 joone 2 3 aluse pindalana A23BA ja q2 joone 4 1 aluse pindalana B41AB. Osa gaasiturbiinis tehtavast tööst kulutatakse kompressori käivitamiseks ja ringprotsessis tehtav kasulik töö avaldub nii Ts kui pv diagrammil pindalana 12341. p p2'=p3 2' 3 p2 2 43(113) p1 1