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ian125
我是老鳥
8369 Posts |
 Posted - 04/27/2008 : 20:37:42
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因為在弄懂艦艇動力中，看了一些資料，不過還是搞不懂燃氣渦輪的運作
雖說燃氣渦輪的分支就是噴射引擎，可是本質上完全不同，所以問幾個問題
1.燃氣渦輪為什麼要燒？(雖然聽起來像廢話，可是怎麼看都沒有需要加熱的部分)
2.空氣從哪來？(船艦很少看過有進氣孔的...這點好像蒸氣渦輪跟柴油機都一樣)
3.燃氣渦輪是怎麼帶動轉軸的？(從構造上看不出所以然)
還請各位前輩指教一下
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少數能萌到我的貧乳：虛子、伊莉雅
誰來告訴我虛子怎麼這麼萌... |
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安國寺
版主
2585 Posts |
Posted - 04/27/2008 : 21:10:55
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quote:
Originally posted by ian125
因為在弄懂艦艇動力中，看了一些資料，不過還是搞不懂燃氣渦輪的運作
雖說燃氣渦輪的分支就是噴射引擎，可是本質上完全不同，所以問幾個問題
1.燃氣渦輪為什麼要燒？(雖然聽起來像廢話，可是怎麼看都沒有需要加熱的部分)
2.空氣從哪來？(船艦很少看過有進氣孔的...這點好像蒸氣渦輪跟柴油機都一樣)
3.燃氣渦輪是怎麼帶動轉軸的？(從構造上看不出所以然)
還請各位前輩指教一下
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1.燃氣渦輪就是燒油氣去推渦輪,當然要燒啊XD
2.船艦甲板上東西太多,目不暇給,尺度又大,自然看不到明顯的進氣口
3.推渦輪經過減速機帶動軸啊
詳細的內容給各位繼續補完...(無責任落跑)
MDC Ueber Alles !!
VIVA LA MDC!!
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Akula
路人甲乙丙
5752 Posts |
Posted - 04/27/2008 : 21:20:06
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quote:
Originally posted by ian125
因為在弄懂艦艇動力中，看了一些資料，不過還是搞不懂燃氣渦輪的運作
雖說燃氣渦輪的分支就是噴射引擎，可是本質上完全不同，所以問幾個問題
1.燃氣渦輪為什麼要燒？(雖然聽起來像廢話，可是怎麼看都沒有需要加熱的部分)
2.空氣從哪來？(船艦很少看過有進氣孔的...這點好像蒸氣渦輪跟柴油機都一樣)
3.燃氣渦輪是怎麼帶動轉軸的？(從構造上看不出所以然)
1. 燃燒室啊，不燒哪來的「燃氣」？XD
2. 船艦當然有進氣口，只是船艦所需要的空氣量(相對於船艦的大小)比飛機小得多，更沒有什麼震波啦高攻角啦等等問題，所以進氣口不是那麼明顯，甚至排氣口也常常會用一些有的沒的東西藏起來(減少紅外線跡訊)
3. 由低壓渦輪帶動，經由齒輪箱及傳動軸輸出，和飛機引擎的發電機一樣
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勝利のポーズ、決め
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dasha
版主
41865 Posts |
Posted - 04/27/2008 : 21:46:04
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構造上與船用/戰車用燃氣渦輪最接近的,是直昇機或螺旋槳機的渦輪螺旋槳,用一個軸或齒輪組把動力帶出去,戰鬥機上只有F-35B有類似構造.
剩下的東西基本上就與噴射引擎差不多,空氣吸入後轉動壓縮,然後燃燒後排出,以排出時的能量帶動渦輪迴轉,一部份供給前面的壓縮機部份,其他部分就輸出供給動力.
至於進氣口,快艇類的因為引擎小,所以進氣口不容易發現;大型軍艦因為煙囪超大,通常沒研究的人會以為那個大玩意是居住區或飛彈發射口(台灣改畫的宇宙戰艦大和號漫畫版就有煙囪藏飛彈的畫面,但是看過漫畫大王這段還記得的人,台灣除了小弟以外不知道還有幾個?)......
吉屋出售
台北市基隆路二段套房,近台大及捷運,附近有黃昏市場,生活機能便利.
http://www.hbhousing.com.tw/web/A002/index.asp?module=search&file=Detail&No=Z087382%20%20%20&AID=A002
台北縣板橋市大觀路一二樓公寓,接近國小至大學各級學校及公車總站,離捷運及板橋車站不遠.
詳情請洽0931043559田小姐 |
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ian125
我是老鳥
8369 Posts |
Posted - 04/28/2008 : 09:11:04
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quote:
Originally posted by dasha
構造上與船用/戰車用燃氣渦輪最接近的,是直昇機或螺旋槳機的渦輪螺旋槳,用一個軸或齒輪組把動力帶出去,戰鬥機上只有F-35B有類似構造.
剩下的東西基本上就與噴射引擎差不多,空氣吸入後轉動壓縮,然後燃燒後排出,以排出時的能量帶動渦輪迴轉,一部份供給前面的壓縮機部份,其他部分就輸出供給動力.
空氣加壓+燒過排出...有能量我知道，可是為什麼會帶動渦輪(噴射引擎好像也是一樣...我好像都忽略掉後面的渦輪段)
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少數能萌到我的貧乳：虛子、伊莉雅
誰來告訴我虛子怎麼這麼萌... |
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軍師
路人甲乙丙
Taiwan
970 Posts |
Posted - 04/28/2008 : 09:31:55
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關鍵字 turboshaft engine
http://en.wikipedia.org/wiki/Turboshaft
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In the church, they say to forgive.
Forgiveness is between bad guy and God.
It was my job to arrange the meeting.
But after I retired from that job,
my new job is arranging tools which used for that meeting.
51R TS 6553 2254
MEMBER OF IMFS
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dasha
版主
41865 Posts |
Posted - 04/28/2008 : 09:57:25
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渦輪系列的引擎要加熱氣體是植基於熱力學定律,溫度越高則分子運動越劇烈,利用這個動能就可以推動渦輪轉動,而且外界氣體與內部氣體的溫度差越大,則能量差也就越大,將熱能轉換成動能的效率也就越大.這個加熱不一定要燒氣體,蒸汽渦輪就是燒水產生高溫液體或水蒸汽,核噴射引擎則是利用核能加熱氣體,但是大部分狀況還是燒氣體.
而要壓縮的原因,在於空氣太稀薄,壓縮一下燃燒效能會更好.
還有,小弟是用熱力學的方式解釋這問題,但相信也會有些人以壓力的方式解釋這問題,或是其他方式解釋.基本上一個自然現象就是這樣,你可以從好幾個面向去看,可以都是正確的,只要你真的了解其中的原理.事實上小弟上面講的,只要多講幾句,馬上就會從熱力學轉到壓力的氣體公式PV=nRT,只是講這麼多太花時間,看物理教科書比較快......
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Akula
路人甲乙丙
5752 Posts |
Posted - 04/28/2008 : 12:58:47
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不過一般來說，熱機還是比較常用熱力學做概念說明，比較細部的分析才會用到流體力學等等
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勝利のポーズ、決め
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偷兒
路人甲乙丙
3592 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 17:46:23
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發問....
輸出到底是怎麼輸出的???
是一根軸通到底...(如軍師大的第一個圖)
還是排氣來推渦輪再輸出??(如軍師大的第二個圖)
感覺上...
一根軸直接輸出好像比較有效率~~~
排氣來推渦輪有一種扭力限制器的感覺--軸好像多獲得一重保護~~~
這不是動畫!!!這不是動畫!!!
你將會看到時光的眼淚..
勝利者將會是誰呢???
KeRo KeRo KeRo KeRoKeRo KeRo~~~ |
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Akula
路人甲乙丙
5752 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 17:57:14
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quote:
Originally posted by 偷兒
發問....
輸出到底是怎麼輸出的???
是一根軸通到底...(如軍師大的第一個圖)
還是排氣來推渦輪再輸出??(如軍師大的第二個圖)
感覺上...
一根軸直接輸出好像比較有效率~~~
排氣來推渦輪有一種扭力限制器的感覺--軸好像多獲得一重保護~~~
不用排氣推渦輪的話要怎麼把排氣的能量轉換成機械能？XD
那兩張都只是簡圖，第一張是連變速齒輪箱都省略掉了，但是推動渦輪的一樣是燒出來的氣體
以一般燃氣渦輪引擎常見的軸流式渦輪來說，燃氣推動渦輪的方式其實就像氣流流過機翼，渦輪葉片類似機翼，氣流流過時會產生升力，但是在渦輪上這個升力是沿著切線方向的(想一下渦輪長什麼樣子)，於是就會產生切線方向的加速度，使葉片轉動
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勝利のポーズ、決め
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偷兒
路人甲乙丙
3592 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 18:17:57
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quote:
Originally posted by Akula
不用排氣推渦輪的話要怎麼把排氣的能量轉換成機械能？XD
那兩張都只是簡圖，第一張是連變速齒輪箱都省略掉了，但是推動渦輪的一樣是燒出來的氣體
我的意思是...
壓縮機的葉片會轉...
動力從前面拉出去...
就如同前面的螺旋槳一般...
把螺旋槳換成齒輪就可以和減速機銜接了~~~
這不是動畫!!!這不是動畫!!!
你將會看到時光的眼淚..
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KeRo KeRo KeRo KeRoKeRo KeRo~~~ |
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Akula
路人甲乙丙
5752 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 19:57:40
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quote:
Originally posted by 偷兒
我的意思是...
壓縮機的葉片會轉...
動力從前面拉出去...
就如同前面的螺旋槳一般...
把螺旋槳換成齒輪就可以和減速機銜接了~~~
螺旋槳也是要用後面的渦輪帶動啊，所有的動力都從排氣推動渦輪來，所以需要一根大軸去驅動前面的壓縮機，偷兒兄要問的是輸出軸和壓縮機驅動軸是同一根還是分開的嗎？
實際的設計可能要請前輩補充，不過以地面或船用的燃氣輪機來說，由於大部份的能量都是要輸出的，如果用同一根軸接壓縮機和輸出端，在進行輸出的時候，也許會因為輸出端抽走太多能量，而導致壓縮機沒有足夠的動力，使壓縮比降低，進而降低引擎的燃燒效率，如果分開來的話，至少輸出端的動力輸出，並不會影響到引擎本身的運轉
至於以課本上的題目來看，驅動壓縮機的渦輪和輸出動力的渦輪是分開來做分析的
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勝利のポーズ、決め
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dasha
版主
41865 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 20:26:26
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那兩張圖的東西是同樣的東西,有興趣的把ABCDEF去對那些英文字,對得起來就搞懂渦輪引擎結構了.壓縮機的轉動不是無中生有的,不管你螺旋槳怎麼裝,那都是從燃燒室後面的渦輪帶動的,用排氣推渦輪那才能轉動壓縮機.
不過歷史上很少有直接從渦輪軸去帶螺旋槳的設計,除了那少數例外之外,都是透過齒輪箱甚至發電機去帶,這是因為渦輪轉動速度太快,幾萬轉,直接帶螺旋槳就變成了音波砲,震波到處亂轟......
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安國寺
版主
2585 Posts |
Posted - 04/29/2008 : 22:07:28
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渦輪噴射引擎主要靠噴出的高速氣體獲得推力,渦輪只是順便帶動壓縮機
燃氣渦輪則主要推渦輪獲得扭力，當然渦輪轉速超快、扭力低一定是要透過減速來提高扭力(扭力*轉速=功率)。如果直接接到螺旋槳,那應該是產生推力不夠的問題而非把螺旋槳飆到音速(除非是真空)，飆到音速的狀況應該是引擎出力超大的狀況。
所以看起來兩者的渦輪設計應該不太一樣,燃氣渦輪的渦輪應該要能把更多的能量轉為機械能(猜測)。
噴射引擎有很多種,大多是壓縮空氣的方法不一樣。有一種叫做熱噴射(thermojet,不過這個字後來轉用於脈衝噴射,而以motor jet稱呼這種引擎)的就是沒有渦輪、另外裝一顆發動機(例如活塞式)來驅動渦輪。例子為義大利的Caproni Campini N.1或是日本的櫻花22型。
Caproni Campini N.1在噴射引擎段不燃燒的時候也可以飛行...所以其實本質有點像是導風扇飛機(由900hp活塞引擎直接壓縮空氣然後噴出)。開不開噴射飛行時速差約46km/h....(不開的狀況下航速329km/h)
MDC Ueber Alles !!
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Edited by - 安國寺 on 04/29/2008 22:22:20 |
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dasha
版主
41865 Posts |
Posted - 04/30/2008 : 08:51:27
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噴射引擎主要是以排氣獲得推力,所以渦輪帶出去的氣體總能量要有個限度;其他如渦輪螺旋槳或燃氣渦輪之類則主要靠軸的能量來作其他事情,所以渦輪段要儘可能的把氣體能量搾乾,讓排出的氣體的剩餘能量盡量減低,尤其在講究匿蹤的今天更是如此,只有少數源自Alison J-33引擎的渦輪螺旋槳引擎算是例外(這系列引擎使用者是P-3與V-22),噴射的推力還有幾百公斤,V-22甚至在排氣處加了個可以增加推力的進氣縫.
至於轉動速度超音速的螺旋槳,那個真的很早,兩千多公斤推力的引擎就夠了......F-84與B-47都有個改造型測這個.
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