Классификация ГТД — различия между версиями

Текущая версия на 15:58, 5 ноября 2020

К вопросу о сложившейся практике классификации ГТД по числу валов.

Составил: В. Чобиток

Источник: ГОСТ Р 51852-2001. Установки газотурбинные. Термины и определения

11 одновальный газотурбинный двигатель: Газотурбинный двигатель, в котором роторы компрессора и газовой турбины соединены и мощность отбирается непосредственно с выходного вала или через редуктор.

12 многовальный газотурбинный двигатель: Газотурбинный двигатель, имеющий, по крайней мере, две газовые турбины, вращающиеся на независимых валах.

[С. 2]

Источник: ГОСТ 23290-78. Установки газотурбинные стационарные. Термины и определения

15. n-вальная стационарная газотурбинная установка: Стационарная газотурбинная установка, имеющая n валов с независимыми друг от друга частотами вращения.

Примечания:

1. При необходимости указания количества валов приставка в термине заменяется приставкой «одно», «двух» и т.д., например, «трехвальная газотурбинная установка».

2. Если n > 1 и указания количества валов не требуются, используется термин «многовальная газотурбинная установка».

Источник: ГОСТ 23851-79. Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения

2. Одновальный ГТД: ГТД, имеющий общий вал для компрессора и турбины

3. Двухвальный ГТД: ГТД, имеющий два соосных, механически не связанных вала, на которых установлены отдельные каскады компрессоров и вращающих их турбин

4. Трехвальный ГТД: —

Источник: Основы теории тепловых процессов и машин. Часть II / Н. Е. Александров, А. И. Богданов, К. И. Костин и др.; Под ред. Н. И. Прокопенко; 3-е изд., испр. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. — 571 с.

На рис. 15.37 приведена принципиальная схема двухвального ГТД. Двухвальный ГТД отличается от одновального (рис. 15.35) наличием второй турбины Т2, называемой свободной (силовой, тяговой). [С. 448]

Источник: Основы теории и конструкции двигателей внутреннего сгорания / Под общ. ред. к.т.н. полковн.-инж. В. А. Мангушева. — М. : Воениздат МО СССР, 1973. — 431 с.

Одновальный ГТД с обычной механической трансмиссией не пригоден для транспортной машины. Чаще всего он используется в качестве вспомогательного двигателя для привода электрических генераторов, насосов и т. п., работающих на постоянных режимах.

Для транспортных машин обычно создаются двухвальные или трехвальные ГТД. В двухвальном двигателе (рис. 5) выходящие из камеры сгорания газы вначале поступают в турбину компрессора, которая находится на одном валу с компрессором. В этой турбине только часть энергии газа преобразуется в механическую работу, а часть энергии газа преобразуется в тяговой турбине. В этой схеме ГТД компрессорная и тяговая турбины установлены на различных валах и имеют между собой только газодинамическую связь.

Преимущество двухвального ГТД в том, что независимо от нагрузки (числа оборотов тяговой турбины) обороты турбины компрессора практически могут оставаться постоянными. Это обеспечивает значительное повышение крутящего момента ГТД по мере возрастания нагрузки на двигатель (т. е. уменьшения оборотов тяговой турбины) и позволяет иметь в машине меньшее количество передач, чем облегчается ее вождение.

[С. 7-8]

Источник: Ридер Г., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга : Пер. с англ. — М. : Мир, 1986. — 464 с.

Двухвальная газовая турбина может также быть названа газовой турбиной со свободным рабочим колесом. Расширитель турбины имеет две ступени, связанные газовым потоком, а не жестким валом. Первая ступень служит для привода компрессора, а вторая — для привода рабочего вала. [С. 127]

Источник: Подвижной состав и тяговое хозяйство железных дорог / Под ред. А. П. Третьякова. — М. : Транспорт, 1970. — 352 с.

Источник: Казанджан П. К., Тихонов Н. Д., Янко А. К. Теория авиационных двигателей. Теория лопаточных машин : Учебник для студентов, обучающихся по специальности «Эксплуатация летательных аппаратов и двигателей» / Под ред. П. К. Казанджана. — М. : Машиностроение, 1983. — 217 с.

Тяга ТВД создается в основном воздушным винтом (85—90%) и только частично реакцией струи. Большинство ТВД, применяемых в настоящее время, выполняются по одновальной схеме. В частности, по этой схеме выполнены ТВД «НК-12», «АИ-20», «Дарт», «Аллисон» и др. Одновальные ТВД отличаются относительной простотой конструкции и регулирования, а также малой массой.

На практике получили применение и двухвальные двигатели, у которых компрессор и винт приводятся во вращение от разных турбин (ТВД со свободной турбиной, рис. 3). Двигатели, выполненные по такой схеме (называемые также турбовальными), устанавливаются, как правило, на вертолетах и в отдельных случаях на самолетах. [С. 6]

Источник: Апанович Н. Г. и др. Конструкция, расчет и проектирование тепловозов. — М. : Машиностроение, 1969. — 388 c.

В двухвальной ГТУ, внешняя характеристика которой приведена на рис. 10, б, газовая турбина разделена на две компрессорную и тяговую (рис. 11). Мощность компрессорной турбины полностью потребляет компрессор, сжимающий воздух. Мощность, развиваемая на валу тяговой турбины, передается движущим осям локомотива. Таким образом, двухвальная ГТУ является газотурбинным двигателем с внешней генерацией рабочего тела. Компрессор, камера сгорания и компрессорная турбина в комплексе образуют генератор рабочего тела для тяговой турбины. Тяговая турбина в процессе генерации рабочего тела не участвует, а только использует газы, полученные во внешнем генераторе. [С.22]

Источник: Храпач Г. К. Машинист компрессорной станции (справочное пособие). Изд. 2-е, перераб. и доп. — М. : Недра, 1966.

Источник: Двигатели внутреннего сгорания (тепловозные дизели и газотурбинные установки) : Учебник / Симcон А. Э., Хомич А. 3., Куриц А. А. и др. — М. : Транспорт, 1980. — 384 с.

Источник: Поршаков Б. П., Бикчентай Р. Н., Романов Б. А. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности) : Учебник для вузов. — М. : Недра, 1987. — 349 с.

Источник: Теплотехника : Учебник для студентов втузов / А. М. Архаров, С. И. Исаев, И. А. Кожинов и др.; Под общ. ред. В. И. Крутова. — М. : Машиностроение, 1986. — 432 с.

Газотурбинные установки и двигатели. Конструкции ГТУ и ГТД и их узлоэ зависят от выбранной конструктивной схемы, т. е. взаимного расположения компрессоров, камер сгорания, турбин, воздухоохладителей и регенераторов (рис. 4.15). По простейшей одновальной схеме (рис. 4.15,я) без регенератора выполняют энергетические пиковые ГТУ и ГТУ вспомогательного назначения, приводящие электрогенератор. По этой же схеме был выполнен ГТД первого отечественного газотурбовоза и многие авиационные турбореактивные двигатели. Для транспортных ГТД сравнительно малой мощности (до 1 — 1,5 МВт), например, автомобильных, характерна двухвальная конструктивная схема (рис. 4.15,6). По этой же схеме изготовляют пиковые (без регенерации; и базовые энергетические (с регенерацией) ГТУ.

Трехвальную схему (рис. 4.15,й) применяют для транспортных ГТД большой мощности (свыше 5 МВт), например, судовых и пиковых, аварийных стационарных энергетических ГТУ, если в качестве газогенератора (блоков компрессоров и турбин высокого и низкого давления) используется авиационный реактивный двигатель, сопло которого заменено на диффузорный патрубок с силовой турбиной. По двухвальной схеме с блокированной турбиной нагрузки (рис. 4.15, г) могут выполняться базовые стационарные энергетические ГТУ большой мощности. Такую схему имеет установка ГТ-100-750, показанная на рис. 4.16 (на трех полосах).

ГТУ с одновальным турбокомпрессором с отбором воздуха или газа (см. рис. 4.15, д) встраиваются в технологические процессы химических, нефтеперерабатывающих и металлургических производств. [C. 192-193]

Источник: Агеев Л. Е. и др. Сверхмощные тракторы сельскохозяйственного назначения / Л. Е. Агеев, В. С. Шкрабак, В. Ю. Моргулис-Якушев. — Л. : Агропромиздат, Ленингр. отд., 1986. — 415 с.

В настоящее время широкую известность получили такие отечественные двухвальные автотракторные ГТД, как «Турбо» НАМИ-053, ГТД-350, ГТД-350Т, ГТД-Т701, двигатели типа ГАЗ-99 и ряд других. Все они выдержали испытания в дорожно-полевых условиях, и ведется работа над их дальнейшим усовершенствованием. [С. 40]

Источник: Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль / Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. — М. : Машиностроение, 1987. — 320 с.

В качестве примера на рис. 109 представлен схематичный разрез турбины, разработанной фирмой «Мерседес-Бенц» для большого легкового автомобиля. Турбина выполнена по двухвальной схеме с вращающимся теплообменником. [С. 229-230]

Источник: Володин А. И. Локомотивные двигатели внутреннего сгорания. 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Транспорт, 1990. — 256 с.

Источник: Цанев С. В., Буров В. Д., Ремезов А. Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций : Учебное пособие для вузов / Под ред. С. В. Цанева — М. : Издательство МЭИ, 2002. — 584 с.

Газотурбинные двигатели ГТД-6РМ и ГТД-8РМ спроектированы по двухвальной схеме с одновальным газогенератором и со свободной силовой турбиной. Отбор мощности — со стороны компрессора.

Источник: Доброскок С. И. Основы теории и конструкции танковых силовых установок. Ч. 1. Основы теории двигателей внутреннего сгорания / Уч. пособ. для 3-го инж. фак-та. — К. : КВТИУ, 1986. — 53 с.

Источник: Устройство и эксплуатация газотурбинных установок : учебное пособие / Под общ. ред. Ю. Д. Земенкова. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2015. – 434 с.

Источник: Теория и конструкция танка. Т. 4. Вопросы проектирования танковых силовых установок / Под ред. дтн проф. П. П. Исакова. — М. : Машиностроение, 1984. — 347 с.

Источник: Чобиток В. А. Теория движения танков и БМП. Учебник. — М. : Воениздат, 1984. — 264 с.

Источник: Никитин А. О., Сергеев Л. В. Теория танка. — М. : ВА БТВ, 1962. — 584 с.

Анализ возможных схем ГТД показывает целесообразность использования в машинах наземного транспорта и, в частности, в танках, двухвальных схем двигателей этого типа. Тяговая характеристика и принципиальная схема такого ГТД приведена на рис. 8. [С. 18-19]

Источник: Танки и танковые войска / Колл. автор. Под ред. Маршала бронетанк. войск А. X. Бабаджаняна. — М. : Военное издательство, 1970. — 334 с.

Рис. 58. Схема трехвального газотурбинного двигателя Форд-705:

1 — компрессор низкого давления; 2 — промежуточный охладитель; 3 — компрессор высокого давления; 4 — теплообменник; 5 — камера сгорания; 6 — турбина высокого давления; 7 — дополнительная камера сгорания; 8 — силовая турбина; 9 — турбина низкого давления; 10 — вентилятор промежуточного охладителя

[С. 95]

Источник: Бронетанковая техника (танки) : Учебник. — М. : ВА БТВ, 1989. — 420 с.

Источник: Объект 219Р. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. 2. — М. : Воен. изд-во, 1986.

Двигатель ГТД-1000ТФ выполнен по трехвальной схеме с двумя механическими независимыми турбокомпрессорами и со свободной турбиной. Основными узлами двигателя являются центробежные компрессоры низкого и высокого давления, камера сгорания, осевые турбины компрессоров низкого и высокого давления, осевая силовая турбина, выпускной патрубок, коробки приводов, редуктор.

[С. 255]

Источник: Повышение пусковых свойств трёхвального ГТД / Н. И. Взоров, А. П. Ефремов, И. Е. Иванов, В. Т. Приходько // Вестник бронетанковой техники. — 1979. — № 1. — С. 15-18

Основным средством пуска трехвального газотурбинного двигателя ГТД-1000Т являются два электрических стартера.

[С. 15]

Источник: н/д