Co to jest silnik turbinowy?

Powszechnie przyjęta definicja silnika to maszyna, która zamienia energię w ruch mechaniczny w celu wykonania użytecznej pracy. Silnik turbinowy osiąga to poprzez zamianę zmagazynowanej lub potencjalnej energii w przepływie spalin na ruch mechaniczny. Ten ruch mechaniczny uzyskuje się poprzez skierowanie gazów pod wysokim ciśnieniem ze spalania mieszanki paliwowo-powietrznej na zestaw łopatek turbiny. Te łopatki turbiny są przymocowane do wału, który obraca zestaw łopatek sprężarki po przeciwnej lub wlotowej stronie silnika, aby dostarczyć sprężone powietrze do cyklu spalania. Na obszarze swoich zastosowań silniki turbinowe mają kilka godnych uwagi zalet w porównaniu z konwencjonalnymi silnikami tłokowymi, chociaż mają też pewne wady.

Silnik turbinowy, chociaż jest ściśle silnikiem spalinowym, jest znacznie prostszy niż jego odpowiednik z napędem tłokowym, ponieważ zasadniczo ma tylko jedną główną ruchomą część w sekcji konwersji mocy. Silnik tłokowy spalinowy ma dziesiątki ruchomych części, podczas gdy silnik turbinowy ma tylko wał centralny z turbiną po stronie wylotowej i wentylatorem sprężarki po stronie dolotowej. Podstawowy silnik turbinowy działa poprzez zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej w komorze spalania znajdującej się w tylnej części silnika i kierowanie powstałego spalin pod wysokim ciśnieniem na zestaw łopatek turbiny. Łopatki te są przymocowane do centralnego wału, który biegnie przez całą długość konstrukcji silnika. Ten wał jest wyposażony w duży zestaw łopatek sprężarki na końcu wlotowym, które wciągają i sprężają powietrze do komory spalania, aby podtrzymać cykl pracy.

Dopóki trwa proces spalania, sekcja turbiny silnika będzie włączać sprężarkę, która będzie nadal podtrzymywała cykl spalania i tak dalej. Silnik turbinowy na ogół pracuje z wyższymi prędkościami niż silniki tłokowe z typowym samolotowym silnikiem odrzutowym pracującym z prędkością około 10,000 100,000 obrotów na minutę (RPM) i mniejszymi mikroturbinami w zakresie XNUMX XNUMX obr./min. Praca wykonywana przez silnik turbinowy może wynikać z bezpośredniego połączenia z wałem centralnym lub ciągu wytwarzanego przez spaliny. Silniki turbinowe mają wiele różnych zastosowań, w tym napęd samolotów, statków, helikopterów, czołgów wojskowych i pojazdów drogowych.

Silnik turbinowy ma kilka wyraźnych zalet w porównaniu z silnikiem tłokowym lub tłokowym.