65,457 matches
-
O turbină cu gaze este o turbină termică, care utilizează căderea de entalpie a unui gaz sau a unui amestec de gaze pentru a produce prin intermediul unor palete care se rotesc în jurul unui ax o cantitate de energie mecanică disponibilă la cupla turbinei. Turbina cu gaze mai este
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
dezvoltă în Germania un motor cu reacție bazat pe un brevet propriu. Compresorul acestui motor era de tip axial, și pe baza lui s-a dezvoltat motorul Junkers "Jumo 004" care a echipat avionul Messersmitt Me 262. În afară de clasificarea turbinelor termice în general, turbinele cu gaze se pot clasifica: Cea mai simplă turbină cu gaze este formată dintr-un compresor, care este montat pe același ax cu o turbină. Compresorul absoarbe aerul din atmosferă și îl comprimă la presiunea de câțiva
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
se destind în turbină, producând lucru mecanic, iar apoi sunt evacuate în atmosferă. Ciclul termodinamic al unei astfel de turbine cu gaze este "ciclul Joule", cunoscut în literatura engleză de specialitate ca "ciclul Brayton". Transformările termodinamice din ciclu sunt: Randamentul termic al "ciclului Joule ideal" fără recuperator este: unde formula 2 este "raportul de compresie" = "p" / "p", iar " k" este "exponentul adiabatic" al gazului. Pentru aer, cu "k" = 1,4 , și pentru un raport de compresie de 15 (valoare uzuală), randamentul termic
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
termic al "ciclului Joule ideal" fără recuperator este: unde formula 2 este "raportul de compresie" = "p" / "p", iar " k" este "exponentul adiabatic" al gazului. Pentru aer, cu "k" = 1,4 , și pentru un raport de compresie de 15 (valoare uzuală), randamentul termic al ciclului este de 0,539. Randamentul termic al ciclului Joule ideal crește continuu cu creșterea raportului de compresie, însă creșterea acestui raport este limitată de rezistența materialelor și de pierderile din ciclul real. Randamentul termic al "ciclului Joule real
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
unde formula 2 este "raportul de compresie" = "p" / "p", iar " k" este "exponentul adiabatic" al gazului. Pentru aer, cu "k" = 1,4 , și pentru un raport de compresie de 15 (valoare uzuală), randamentul termic al ciclului este de 0,539. Randamentul termic al ciclului Joule ideal crește continuu cu creșterea raportului de compresie, însă creșterea acestui raport este limitată de rezistența materialelor și de pierderile din ciclul real. Randamentul termic al "ciclului Joule real" fără recuperator, luând în considerare și randamentele interne
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
15 (valoare uzuală), randamentul termic al ciclului este de 0,539. Randamentul termic al ciclului Joule ideal crește continuu cu creșterea raportului de compresie, însă creșterea acestui raport este limitată de rezistența materialelor și de pierderile din ciclul real. Randamentul termic al "ciclului Joule real" fără recuperator, luând în considerare și randamentele interne ale turbinei formula 3 și compresorului formula 4 este: Pentru aer, un raport de compresie de 15, "T" = 300 K , "T" = 1500 K, formula 6 = 0,85 și formula 7 = 0,75
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
formula 4 este: Pentru aer, un raport de compresie de 15, "T" = 300 K , "T" = 1500 K, formula 6 = 0,85 și formula 7 = 0,75 (valori uzuale) randamentul ciclului real este de 0,300 , mult mai mic decât al ciclului ideal. Randamentul termic al ciclului Joule real are un maxim pentru un anumit raport de compresie (pentru exemplul de mai sus, chiar acel 15). În practică, randamentele efective (la cuplă) sunt și mai mici decât cele termice, datorită influenței randamentului mecanic al agregatului
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
mic decât al ciclului ideal. Randamentul termic al ciclului Joule real are un maxim pentru un anumit raport de compresie (pentru exemplul de mai sus, chiar acel 15). În practică, randamentele efective (la cuplă) sunt și mai mici decât cele termice, datorită influenței randamentului mecanic al agregatului. Pentru mărirea randamentului termic se folosesc recuperatoare care recuperează o parte din căldura evacuată odată cu gazele arse în atmosferă "q" și o reintroduc în ciclu "q". Randamentul termic al ciclului Joule ideal cu recuperator
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
real are un maxim pentru un anumit raport de compresie (pentru exemplul de mai sus, chiar acel 15). În practică, randamentele efective (la cuplă) sunt și mai mici decât cele termice, datorită influenței randamentului mecanic al agregatului. Pentru mărirea randamentului termic se folosesc recuperatoare care recuperează o parte din căldura evacuată odată cu gazele arse în atmosferă "q" și o reintroduc în ciclu "q". Randamentul termic al ciclului Joule ideal cu recuperator este: Pentru exemplul de mai sus cu formula 2 = 15, din
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
sunt și mai mici decât cele termice, datorită influenței randamentului mecanic al agregatului. Pentru mărirea randamentului termic se folosesc recuperatoare care recuperează o parte din căldura evacuată odată cu gazele arse în atmosferă "q" și o reintroduc în ciclu "q". Randamentul termic al ciclului Joule ideal cu recuperator este: Pentru exemplul de mai sus cu formula 2 = 15, din transformarea izoentropică se obțin "T" = 650 K , "T" = 692 K, cu care randamentul ciclului este de 0,567, ceva mai mare decât a ciclului
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
deci câștigul dat de recuperator este mic. În practică este greu de obținut o diferență de temperaturi mare, din cauza limitărilor date de materiale. În ciclul real influența recuperatorului este ceva mai mare, dar nu cu mult. Expresia matematică a randamentului termic al ciclului Joule real cu recuperator se complică foarte mult. O altă cale de îmbunătățire a randamentului termic al ciclului este fracționarea compresiei, cu răcirea intermediară a aerului, respectiv fracționarea destinderii în turbină, cu reîncălzirea agentului termic, aspecte detaliate în
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
din cauza limitărilor date de materiale. În ciclul real influența recuperatorului este ceva mai mare, dar nu cu mult. Expresia matematică a randamentului termic al ciclului Joule real cu recuperator se complică foarte mult. O altă cale de îmbunătățire a randamentului termic al ciclului este fracționarea compresiei, cu răcirea intermediară a aerului, respectiv fracționarea destinderii în turbină, cu reîncălzirea agentului termic, aspecte detaliate în ciclu termodinamic. Realizarea practică a răcirii intermediare a aerului comprimat se poate face: Realizarea practică a reîncălzirii gazelor
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
matematică a randamentului termic al ciclului Joule real cu recuperator se complică foarte mult. O altă cale de îmbunătățire a randamentului termic al ciclului este fracționarea compresiei, cu răcirea intermediară a aerului, respectiv fracționarea destinderii în turbină, cu reîncălzirea agentului termic, aspecte detaliate în ciclu termodinamic. Realizarea practică a răcirii intermediare a aerului comprimat se poate face: Realizarea practică a reîncălzirii gazelor se poate face: Ambele metode măresc mult dimensiunile instalației și nu sunt adecvate pentru turbinele cu gaze de aviație
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
din atmosferă și evacuează gazele de ardere tot în atmosferă (majoritatea cazurilor), ciclul nu este efectuat complet în instalație, transformarea 4-1 efectuându-se în atmosferă. Se spune că turbina lucrează "în ciclu deschis". Dacă însă se folosește un alt agent termic, diferit de aer, acesta trebuie reținut, caz în care toate transformările din ciclu se realizează în instalație, și se spune că turbina lucrează "în ciclu închis". Astfel de cicluri închise se întâlnesc în centrale nucleare, iar agentul termic este uzual
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
alt agent termic, diferit de aer, acesta trebuie reținut, caz în care toate transformările din ciclu se realizează în instalație, și se spune că turbina lucrează "în ciclu închis". Astfel de cicluri închise se întâlnesc în centrale nucleare, iar agentul termic este uzual dioxidul de carbon sau heliul. Poluanții emiși de turbinele cu gaze sunt aceiași ca în oricare alt proces de ardere: dioxizii de carbon (CO) și de sulf (SO), monoxidul de carbon (CO) și oxizii de azot (NOx). Reducerea
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
sulf (SO), monoxidul de carbon (CO) și oxizii de azot (NOx). Reducerea CO este limitată de fenomenul de ardere în sine, cantitățile emise fiind proporționale cu cantitățile de combustibil ars. Reducerea acestor emisii se poate face prin îmbunătățirea randamentului ciclului termic, îmbunătățire care, pentru o putere dată a turbinei, determină un consum de combustibil mai redus. Reducerea SO se poate obține numai folosind un combustibil fără sulf. De aceea este preferat gazul natural. Dacă se folosesc combustibili lichizi (de exemplu la
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
catalizatori scumpi, care se consumă, iar SNCR produce emisii de amoniac (NH). Măsurile de reducere ale poluanților sunt costisitoare și se justifică în cazul emisiilor totale mari, în speță pentru țările industrializate. Rolul "compresorului" este de a realiza comprimarea agentului termic (de obicei aerul), realizând transformarea 1 - 2 din ciclul Joule. Se folosesc exclusiv compresoare cu palete. Compresoarele pot fi: "Compresoarele centrifugale" au un raport de compresie pe treaptă mai mare, deci pentru un raport de compresie total dat trebuie mai
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
sunt folosiți. Dacă totuși se dorește folosirea lor drept combustibili pentru turbine cu gaze, cea mai bună soluție este gazeificarea lor prealabilă. De asemenea, gazele care conțin praf trebuie în prealabil desprăfuite. Rolul "turbinei" este de a realiza destinderea agentului termic (de obicei gaze de ardere), realizând transformarea 3 - 4 din ciclul Joule. Turbina transformă entalpia a gazelor întâi în energie cinetică, prin accelerarea prin destindere a agentului termic și transformarea de către palete a acestei energii în lucru mecanic, transmis discurilor
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
trebuie în prealabil desprăfuite. Rolul "turbinei" este de a realiza destinderea agentului termic (de obicei gaze de ardere), realizând transformarea 3 - 4 din ciclul Joule. Turbina transformă entalpia a gazelor întâi în energie cinetică, prin accelerarea prin destindere a agentului termic și transformarea de către palete a acestei energii în lucru mecanic, transmis discurilor turbinei și apoi arborelui. Piesele esențiale sunt "ajutajele turbinei" (a nu se confunda cu ajutajul unui turboreactor) și "paletele", piese supuse unor solicitări termice și mecanice extreme. De
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
prin destindere a agentului termic și transformarea de către palete a acestei energii în lucru mecanic, transmis discurilor turbinei și apoi arborelui. Piesele esențiale sunt "ajutajele turbinei" (a nu se confunda cu ajutajul unui turboreactor) și "paletele", piese supuse unor solicitări termice și mecanice extreme. De aceea ele trebuie construite din materiale speciale, rezistente la temperaturi cât mai mari și se prevăd cu sisteme de răcire. Actual, temperaturile la intrarea în turbină au depășit în unele cazuri (turbine pentru avioane militare) temperatura
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
supraalimentare este o mică turbină ce gaze, la care rolul de cameră de ardere îl joacă un motor cu combustie internă. Scopul nu este producerea de energie, ci alimentarea motorului cu aer comprimat, ceea ce duce la creșterea puterii și randamentului termic al motorului. Turbina (în figură cu roșu) recuperează energia cinetică a gazelor evacuate din motor și o folosește la antrenarea compresorului (în figură cu albastru). La aceste turbine nu se pune problema greutății sau spațiului, așa că ele pot beneficia de
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
figură cu roșu) recuperează energia cinetică a gazelor evacuate din motor și o folosește la antrenarea compresorului (în figură cu albastru). La aceste turbine nu se pune problema greutății sau spațiului, așa că ele pot beneficia de cele mai complexe scheme termice în vederea creșterii randamentului, dispun de obicei atât de răcirea intermediară a aerului în timpul compresiei cât și de arderea fracționată. Scopul principal este producerea energiei electrice și, pentru mărirea economicității se tinde spre puteri tot mai mari. Se remarcă turbinele (în
Turbină cu gaze () [Corola-website/Science/309405_a_310734]
-
numeroase studiouri de televiziune. De asemenea, prezentă cu un număr de 6000 de angajați, este firma de asigurări Allianz SE. In imediata vecinătate se află Swiss Re cu 580 angajați. În decembrie 2009 a fost dată în folosință o centrală termică pentru 1200 locuințe din comună. Ea folosește ca sursă principală apa termală scoasă dintr-un puț care a fost forat începând din 2008. Apa are o temperatură de 86 °C cu un debit de peste 50 l/sec. Din punct de
Unterföhring () [Corola-website/Science/309424_a_310753]
-
folosi și alte date pentru testarea modelelor. Printre predicții, toate confirmate, se numără presupunerea existenței unei abundențe inițiale de elemente chimice formate într-o perioadă de nucleosinteză primordială, structura la scară mare a universului, și existența respectiv proprietățile unui „ecou termic” al cosmosului tânăr, și anume radiația cosmică de fond. Observațiile astronomice asupra vitezei de expansiune cosmologice permit estimarea cantității totale de materie din univers, deși natura acestei materii rămâne parțial acoperită de mister. Aproximativ 90% din toată materia pare a
Teoria relativității generale () [Corola-website/Science/309426_a_310755]
-
a celei de-a doua legi a termodinamicii, este posibil ca suprafața unei găuri negre să scadă—atât timp cât alte procese asigură, în ansmblu, creșterea entropiei. Tratate ca sisteme termodinamice cu temperatură absolută nenulă, găurile negre ar trebui să emită radiație termică. Calculele semiclasice indică faptul că ele într-adevăr emit radiație termică, iar gravitația de la suprafață joacă rolul temperaturii în legea lui Planck. Această radiație este denumită radiație Hawking. Există și alte tipuri de orizonturi. Într-un univers în expansiune, un
Teoria relativității generale () [Corola-website/Science/309426_a_310755]