Cum să creșteți puterea motorului cu turbină cu gaz al rezervorului T-80: apa plată va fi de folos
Apa, după cum știți, este departe de protoxid de azot, dar poate ajuta cu succes la stimularea diferitelor tipuri de centrale electrice. Un exemplu izbitor aici sunt turboventilatorul și turboreactorul aviaţie motoarele pentru care post-arzătorul folosea injecția de apă sau un amestec apă-alcool la intrarea în compresor. Este posibil să faceți ceva similar cu o centrală electrică cu turbină cu gaz tancuri T-80? Poți, iar rezultatele sunt impresionante.
În acest material, vom lua în considerare cea mai simplă metodă de creștere a puterii motoarelor cu turbine cu gaz din rezervor, care a fost propusă pentru utilizare încă din anii 70.
Și de ce este nevoie?
Mai întâi trebuie să explicați de ce apa poate ajuta, în general, la creșterea puterii unui motor cu turbină cu gaz din rezervor (GTE). Faptul este că una dintre componentele principale ale acestui tip de centrală este un turbocompresor în două trepte. Funcția sa principală este de a comprima aerul care vine din exterior la presiunea de lucru și de a-l direcționa în camera de ardere a turbinei. Dar, după cum știți, compresia duce la o creștere a temperaturii, așa că o relație simplă începe să se manifeste aici.
Schema structurală a unui motor cu turbină cu gaz. Sursa: otvaga2004.ru
Compresorul comprimă aerul de intrare și, ca urmare a compresiei, se încălzește și se extinde. Ca urmare, compresorul trebuie să cheltuiască multă energie pentru a aduce aerul la presiunea dorită. În același timp, funcționarea unității afectează direct puterea motorului, reducând numărul de „cai”. În condiții normale, acest lucru practic nu afectează performanța de tracțiune a centralelor electrice și diferă puțin de cele menționate în documentație, dar ar fi o idee bună să se reducă efectul parazitar al compresorului.
Apropo, această influență parazită este exacerbată de creșterea temperaturii aerului. Pe baza datelor statistice, turbinele cu gaz fără schimbătoare de căldură, care sunt motoarele T-80-urilor noastre cu diferite modificări, își pierd aproximativ 0,6% din putere cu o creștere a temperaturii aerului cu 1 grad Celsius numai din cauza compresorului „mâncător”. În același timp, consumul specific de combustibil nu scade, ci, dimpotrivă, crește - până la 0,5% pe grad.
Nu este greu de imaginat cum se vor comporta motoarele la căldură extremă. Cu toate acestea, nici nu trebuie să vă imaginați. Cu toate restricțiile de temperatură, caracteristicile de tracțiune ale rezervoarelor T-80 scad uneori atât de mult încât scad la nivelul dieselurilor T-72 mai slabe. Testele efectuate în anii 80 ai secolului trecut în regiunile deșertice din Asia Centrală arată că tancurile de tip T-80B / BV, echipate cu motoare de 1100 de cai putere, au devenit de fapt egale cu omologii lor Tagil cu motoare cu piston de 780 de cai putere. Cu.
T-80U este una dintre galaxiile „optzecilor”, a cărei putere a motorului este limitată nu numai de temperatura aerului, ci și de praful zonei de luptă. Sursa: vitalykuzmin.net
În acest sens, se pune întrebarea: este posibil să se impulsioneze centralele cu turbine cu gaz din rezervor și, în același timp, să le mențină caracteristicile de putere în condiții nefavorabile de climă caldă? O simplă creștere a cailor putere nu este suficient aici, așa cum o demonstrează motoarele GTD-1250 de 1250 de cai putere ale rezervoarelor T-80U - puterea a crescut, dar la căldură scade și ea. Pe lângă aceasta, în zonele cu praf, mașinile sunt nevoite să lucreze în modul „deșert” pentru a proteja motoarele de uzura crescută a prafului, ceea ce reduce și numărul de „cai” din cauza temperaturii scăzute a gazelor.
Răspunsul pare să fie cu adevărat acolo: folosește apă obișnuită.
Cum funcționează?
După cum am menționat mai devreme, apa nu este protoxid de azot. Nu arde, nici combustibilitatea și eliberarea de energie a combustibilului nu crește direct. Dar se poate răci și o face cu succes.
Aici îmi vine în minte chiar compresorul care luptă împotriva creșterii temperaturii aerului comprimat, consumând puterea turbinei. Dar ce se întâmplă dacă injectați un lichid care se evaporă în el? Procesul de evaporare răcește semnificativ aerul, inclusiv aerul comprimat. Și aici unele substanțe volatile, precum alcoolul metilic sau etilic și altele, ar fi ideale, dar inflamabilitatea, prețul și disponibilitatea lor au predeterminat alegerea în direcția apei obișnuite.
Pentru un exemplu de funcționare generală, puteți lua motorul GTD-1000T cu o capacitate de 1000 de cai putere, folosit pe tancurile T-80. În proiectarea sa - înainte de intrarea în compresorul primei trepte - au fost introduse duze pentru injectarea apei cu o capacitate totală de peste 400 kg pe oră.
Sursa: thesovietarmourblog.blogspot.com
Intrând înăuntru, apa este împrăștiată de-a lungul pereților compresorului de lamele de lucru care pompează aer. În viitor, acesta, formând o peliculă pe suprafețele interioare, curge de-a lungul căii aerului și se evaporă parțial. Aceasta este ceea ce provoacă răcirea. Temperatura aerului comprimat scade și, ca urmare, dilatarea acestuia și energia compresorului consumată la compresie sunt reduse. De aici și creșterea puterii motorului.
Cu toate acestea, nu ar trebui să creadă că câțiva litri sau zeci de litri de apă vor fi suficienți pentru o postcombustie de înaltă calitate a unei turbine cu gaz. Zhor aici este aproape comparabil cu consumul de combustibil, ceea ce este destul de justificat de volumele gigantice de aer pe care motorul le consumă în timpul funcționării sale - aici, desigur, va depăși orice motor diesel.
Deci, pentru a crește puterea unui motor cu turbină cu gaz cu doar 50 de cai putere, este nevoie de aproximativ 100 de kilograme de apă pe oră. Aici este cu adevărat cel puțin umpleți rezervoarele de combustibil de la pupa cu apă. Dar acești 50 de „cai” nu vor face vreo vreme - un astfel de post-ardere practic nu va afecta mobilitatea mașinii în niciun fel. Dar nimeni nu se va opri asupra unui asemenea fleac.
Un rezultat mai semnificativ, exprimat într-o creștere de 200 sau mai mulți cai putere, se obține cu un consum de apă de până la 400 de kilograme pe oră, în funcție de condiții. În acest caz, ne putem aștepta la îmbunătățiri semnificative ale mobilității rezervorului, deoarece motorul va fi de fapt comparabil cu GTD-1250 de la T-80U. În consecință, dacă GTD-1250 însuși este supus unei astfel de forțe, atunci performanța sa de tracțiune se va apropia de motorul tancului american Abrams cu o capacitate de 1500 de cai putere.
Este de remarcat faptul că în condiții calde posibilitățile de post-ardere cu ajutorul apei sunt oarecum extinse. Deci, la o temperatură a aerului de + 35-45 de grade Celsius, puterea motorului crește în medie cu 25%, adică vorbim nu numai despre menținerea caracteristicilor centralei într-un climat cald, ci și despre semnificative ale acestora. creştere, care nu poate fi realizată prin metodele clasice de forţare.
În mare măsură, o astfel de creștere a puterii poate ajuta și la depășirea obstacolelor de apă printr-un rezervor de-a lungul fundului. Cert este că motoarele cu turbină cu gaz ale rezervoarelor T-80 sunt foarte sensibile la rezistența la eliberarea gazelor de eșapament, prin urmare, fără o țeavă care să asigure îndepărtarea lor la suprafață, un rezervor adânc nu poate fi depășit. Utilizarea „post-arzător de apă” în acest caz schimbă complet situația: gazele de eșapament dobândesc suficientă presiune pentru a le elibera direct în apă fără o conductă de evacuare a gazului la adâncimi de până la 8 metri.
T-80U cu setul de conducere subacvatic instalat. Țeava de evacuare este vizibilă deasupra suprafeței apei. Sursa: vpk-news.ru
Constatări
Forțarea prin injectarea apei într-un compresor de aer s-a dovedit a fi o metodă cu adevărat radicală de creștere a puterii unui motor cu turbină cu gaz în aproape toate condițiile de temperatură, cu excepția condițiilor de îngheț, când apa a înghețat pur și simplu în rezervoarele de stocare. Și, de remarcat, această metodă de creștere a puterii nu a redus resursa centralei, ci, dimpotrivă, a crescut-o.
Rezervoare de combustibil pupa T-80BV. Unul dintre ele urma să fie înlocuit cu un butoi pentru apă de răcire. Sursa: vitalykuzmin.net
Cu toate acestea, au existat și dezavantaje semnificative asociate cu creșterea consumului de combustibil și cu instalarea a cel puțin unui butoi de apă în locul rezervorului de combustibil de la pupa, precum și a unei pompe pentru pomparea apei în duze. Studii mai detaliate ale acestei metode de post-ardere ar putea duce la unele rezultate în ceea ce privește implementarea ei în producția de masă, dar necesitatea de a rafina motoarele, de a face modificări la material și partea tehnică și documentație și așa mai departe. și-au făcut propriile ajustări. În cele din urmă, proiectele pe această temă, care s-au făcut cumva simțite încă de la sfârșitul anilor 70, au fost complet închise odată cu prăbușirea URSS.
- Edward Perov
- vitalykuzmin.net
informații