ส่วนประกอบและหลักการของกังหันแก๊ส

ส่วนประกอบและหลักการของกังหันแก๊ส

ส่วนประกอบกังหันก๊าซและปรินซ์ว่าง: –กังหันแก๊สเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทหนึ่งซึ่งมีของไหลในการทำงานคืออากาศ เครื่องยนต์นี้ใช้เพื่อแยกพลังงานเคมีออกจากเชื้อเพลิง และยังใช้เพื่อแปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานกลด้วยการใช้พลังงานก๊าซเป็นสารทำงานเพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์และใบพัด ซึ่งจะขับเคลื่อนเครื่องบิน

ส่วนประกอบกังหันแก๊ส

1. ทางเข้า

อากาศควรไหลออกจากท่ออย่างไม่ถูกจำกัด และท่อทางเข้าควรสะอาดและเรียบร้อยเพื่อให้เครื่องยนต์มีสุขภาพที่ดี ขอแนะนำให้จัดให้มีการไหลเวียนของอากาศที่สะอาดและไม่ถูกรบกวนที่ทางเข้า ซึ่งเมื่อจ่ายให้กับเครื่องยนต์จะเพิ่มประสิทธิภาพและปกป้องเครื่องยนต์จากการสึกกร่อน การกัดกร่อน หรือความเสียหายใดๆ

ขอแนะนำว่าควรติดตั้งแฟริ่งภายในท่ออากาศเข้าของเครื่องยนต์และท่ออากาศเข้าเพื่อให้แน่ใจว่าการสูญเสียการไหลของอากาศน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับเงื่อนไขทั้งหมดของการไหลของอากาศ

2. คอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่จัดหาอากาศในปริมาณที่ต้องการให้กับกังหันซึ่งจำเป็นเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ จำเป็นต้องจ่ายอากาศที่ความดันคงที่สูงมาก อัตราส่วนความดันที่คอมเพรสเซอร์ด้านหลังต่อความดันที่คอมเพรสเซอร์ด้านหน้าที่รู้จักกันโดยทั่วไปคือ 9:5

3. ดิฟฟิวเซอร์

อากาศออกทางใบพัดของคอมเพรสเซอร์ซึ่งส่วนประกอบของการไหลของอากาศจะถูกแปลงเป็นการไหลแบบเส้นตรง หลังจากนี้อากาศจะเข้าสู่ส่วนดิฟฟิวเซอร์ซึ่งเป็นท่อแยก ฟังก์ชันพื้นฐานของดิฟฟิวเซอร์คือแอโรไดนามิก

4. เครื่องเผาไหม้

เมื่ออากาศผ่านดิฟฟิวเซอร์ มันจะเข้าสู่ส่วนการเผาไหม้ซึ่งเรียกว่าตัวเผาไหม้ ส่วนการเผาไหม้มีหน้าที่ควบคุมการเผาไหม้เชื้อเพลิงและอากาศ ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะต้องอยู่ในลักษณะที่อากาศขยายตัวและถูกเร่งขึ้นเพื่อให้ก๊าซมีความร้อนสม่ำเสมอและสม่ำเสมอในทุกสภาวะการทำงาน จำเป็นต้องทำงานให้สำเร็จโดยมีการสูญเสียแรงดันต่ำสุดและปล่อยความร้อนสูงสุด

5. กังหัน

เครื่องยนต์กังหันมีกังหันสี่ขั้นตอนซึ่งใช้ในการเปลี่ยนพลังงานก๊าซของเชื้อเพลิงอากาศให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์โดยใช้เฟืองทดรอบหรือใบพัด กังหันมีหน้าที่เปลี่ยนพลังงานก๊าซเป็นพลังงานกลโดยการขยายก๊าซร้อนและความดันสูงให้มีอุณหภูมิและความดันต่ำลง

6. ท่อไอเสีย

เมื่อก๊าซผ่านกังหัน จะถูกระบายออกทางไอเสีย พลังงานก๊าซส่วนใหญ่จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานกลด้วยความช่วยเหลือของกังหัน พลังงานในปริมาณที่เพียงพอยังคงอยู่ในก๊าซไอเสีย ก๊าซที่เหลืออยู่นี้จะถูกเร่งผ่านท่อบรรจบกันของไอเสียเพื่อให้มีประโยชน์มากขึ้นในขณะที่เครื่องบินขับเคลื่อน

หลักการทำงานของกังหันแก๊ส

หลักการพื้นฐานในการทำงานของกังหันก๊าซจะเหมือนกับเครื่องยนต์ทั้งหมดที่ใช้ในการสกัดพลังงานจากเชื้อเพลิงเคมี 4 ขั้นตอนที่รู้จักกันดีที่สุดสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายในมีดังนี้:

1. อากาศเข้า

2. การอัดอากาศ

3.การสันดาป (Combustion) เป็นเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดเข้าไปเพื่อเปลี่ยนเป็นพลังงานที่เก็บไว้

4.การขยายตัวและสูญพันธุ์ คือ การนำพลังงานที่แปลงแล้วมาใช้ประโยชน์

ในกรณีของเครื่องยนต์ลูกสูบอย่างเครื่องยนต์ที่ใช้ในรถยนต์หรือเครื่องยนต์เครื่องบิน ขั้นตอนที่เกี่ยวข้องคือ ไอดี การอัด การสันดาป และไอเสียในฝาสูบ แต่ในเวลาที่ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลงอย่างต่อเนื่อง

ในกรณีของเครื่องยนต์เทอร์ไบน์สี่ขั้นตอนเดียวกันเกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน แต่ในสถานที่ต่างกัน เนื่องจากความแตกต่างพื้นฐานนี้ กังหันจึงมีเครื่องยนต์หลายส่วนซึ่งเรียกว่า:

1. ส่วนขาเข้า

2.ส่วนคอมเพรสเซอร์

3.ส่วนการเผาไหม้

4.ส่วนเทอร์ไบน์และไอเสีย

ส่วนเทอร์ไบน์ของเครื่องยนต์มีหน้าที่ผลิตกำลังเพลาที่ใช้งานได้เป็นเอาต์พุตที่ใช้ขับเคลื่อนใบพัด นอกเหนือจากนี้จะต้องมีกำลังขับคอมเพรสเซอร์และอุปกรณ์เสริมของเครื่องยนต์ สิ่งนี้ทำได้โดยการสัมผัสกับก๊าซที่มีอุณหภูมิสูง ความดัน ความเร็ว ซึ่งจะถูกแปลงจากพลังงานก๊าซเป็นพลังงานกลในรูปของกำลังเพลา

ส่วนประกอบและหลักการของกังหันแก๊ส

มวลของอากาศที่จ่ายจะต้องสูงมากซึ่งควรจะจ่ายให้กับกังหันเพื่อผลิตพลังงานที่ต้องการ อากาศที่จ่ายจะกระทำด้วยความช่วยเหลือของคอมเพรสเซอร์ซึ่งสกัดอากาศและนำอากาศเข้าไปในเครื่องยนต์ซึ่งจะถูกบีบเพื่อให้อากาศแรงดันสูงไปยังกังหัน บทบาทของคอมเพรสเซอร์คือการเปลี่ยนพลังงานกลจากกังหันให้เป็นพลังงานก๊าซในรูปของความดันหรืออุณหภูมิ

ในกรณีที่คอมเพรสเซอร์และเทอร์ไบน์มีประสิทธิภาพ 100 เปอร์เซ็นต์ จากนั้นคอมเพรสเซอร์จะจ่ายอากาศทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับกังหัน และในขณะเดียวกัน กังหันก็จะจ่ายพลังงานที่จำเป็นซึ่งจำเป็นต้องใช้ในการขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์ ในกรณีนี้ จะมีเพียงเครื่องเคลื่อนที่ถาวรเท่านั้นที่จะคงอยู่ในฐานะการสูญเสียแรงเสียดทาน และความไร้ประสิทธิภาพของระบบกลไกไม่อนุญาตให้เครื่องเคลื่อนที่ถาวรทำงานได้อย่างถูกต้อง

นอกเหนือจากนี้ ยังต้องการพลังงานเพิ่มเติมนอกเหนือจากอากาศเพื่อรองรับการสูญเสียที่เกิดขึ้น กำลังขับที่ต้องการมาจากเครื่องยนต์ซึ่งอยู่นอกคอมเพรสเซอร์ ดังนั้นจึงควรเพิ่มพลังงานให้มากขึ้นในอากาศเพื่อผลิตพลังงานส่วนเกิน พลังงานเคมีจากเชื้อเพลิงจะถูกเผาไหม้และเปลี่ยนเป็นพลังงานก๊าซในรูปของอุณหภูมิสูงและความเร็วสูงเนื่องจากอากาศจำเป็นต้องผ่านตัวเผาไหม้ พลังงานก๊าซจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลของกังหันอีกครั้ง ซึ่งให้พลังงานในการขับเคลื่อนคอมเพรสเซอร์และเพลา