10. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. Циклы газотурбинных установок (ГТУ). Цикл Брайтона. Сравнение циклов.

• Газотурбинные установки — разновидность тепловых двигателей.  

• Основные определения: сжатие и нагрев газа, преобразование энергии в механическую работу.  

• Непрерывное и прерывистое сгорание топлива.  

• Применение в авиации и стационарные двигатели.  

• Примеры использования: танки Т-80 и Абрамс.  

• Совмещение газотурбинного двигателя с электрогенератором и другими системами.  

• Реже — совокупность двигателя и компрессора.  

• Сжатие воздуха компрессором и подача в камеру сгорания.  

• Воспламенение топлива и преобразование энергии в механическую работу.  

• Выработка электроэнергии и использование утилизатора.  

• Высокая удельная мощность до 6 кВт/кг.  

• Высокая частота вращения вала турбины.  

• Виды топлива: керосин, дизельное топливо, газообразное топливо, твёрдое топливо.  

• Преимущества: отсутствие кривошипно-шатунного механизма, большие мощности, высокий термический КПД, использование дешёвых видов топлива.  

• Недостатки: низкая экономичность, высокий расход топлива.  

• Малая энергетика, военная техника, нефтегазодобывающая промышленность, промышленные предприятия.  

• Быстрый запуск и высокая степень автоматизации.  

• Три основных цикла: Брайтона, с подводом теплоты при постоянном объёме, с регенерацией теплоты.  

• Электрогенератор, топливный бак, топливный насос, форсунка, камера сгорания, турбина, компрессор, утилизатор.  

• Процесс сжатия воздуха, нагрев в утилизаторе, воспламенение горючей смеси, раскручивание турбины.  

• Рабочая диаграмма в координатах PV и тепловая диаграмма в координатах TS.  

• Четыре процесса цикла: сжатие воздуха, подвод теплоты, сгорание топлива, расширение газов.