汽车燃气轮机未来发展,汽车燃气轮机未来发展趋势
大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于汽车燃气轮机未来发展的问题,于是小编就整理了3个相关介绍汽车燃气轮机未来发展的解答,让我们一起看看吧。
一个天上、一个海里,为什么舰用燃气轮机大多是航空涡扇发动机改造的?
因为飞机所用的涡扇发动机对推重比,发动机的体积等要求是很严的,对于大推力的发动机,如果飞机能装下,军舰自然也能装下,而且涡扇发动机与燃气轮机的核心机是一样的,那么大推力成熟的涡扇发动机自然可以改装并完善,成为可靠的军舰用燃气轮机。但如果一开始就设计为军舰用的燃气轮机,其对体积和推重比的要求远不如飞机上用的严,因此燃气轮机改成涡扇发动机难度太大,不划算。
舰船汽轮机:Marine.steam.turbine燃气轮机:gas.turbine.ship都是以内燃机为动力驱动航行的舰/船。
由于日益复杂、昂贵的作战系统、大承载力舰艇/船不断大型化、舰船一直以来都是用蒸汽机为动力、虽然动力实足、但是庞大复杂的系统和体积又不适合“寸土寸金”空间有限的万吨级别以下舰艇/船使用、柴油机机组同样是动力越大、机体体积越大、而且是无法满足舰艇/船的动力需求……
美国人最早把目光投向了航空发动机。
航空涡扇发动机动力强劲、结构紧凑、体积更适合万吨以下的动力需要。
70年代美国人利用“TF-39”航空涡扇发动机的核心机研发成功最早的“舰艇/船改”LM2500系列舰艇船用燃气轮机机组、事实证明、利用航空涡扇发动机“改装”舰艇船用动力系统是非常成功的!
LM2500系列舰艇船大量装备了美国海军的主力驱逐舰/护卫舰,而且大量出口、成为许多国家海军舰艇的标配动力系统。
我国沈阳黎明航空发动机公司、利用“太航”涡扇发动机也成功研发成功了“舰艇船改”--“QC180型”系列燃气轮机。
涡扇发动机“改装”舰艇船用燃气轮机、输出功率大、结构紧凑、燃油消耗低、维护保养简单是现代舰艇的首选动力系统。
也为“淘汰”涡扇航空发动机机型寻找到“发挥余热”出路……
这里要说明燃气轮机的工作原理和航空涡轮风扇发动机是一致的,都是轴流式汽轮机压缩空气,进入燃烧室内喷燃料加热压缩空气,再通过涡轮膨胀做功,推动主轴旋转维持做功过程。它们之间的不同点是:航空发动机的加热气流推动涡轮做功后通过尾喷管喷出再做一点功,在压气机前带动几级风扇通过外涵道后压空气也做功。燃气轮机则推动涡轮,通过传动系统直接输出旋转动力,排出的尾气基本没有动能了。两者的核心部分是一致的,但结构和动能分配是有差异的。航空发动机的风扇部分,燃汽轮机是不需要的。燃气轮机的机械动力输出系统,对航空发动机也是无用的。
燃气轮机有什么优缺点?
燃气轮机具有一系列的优点和缺点,这些特点决定了它们在不同应用场景下的适用性。
**优点**:
1. **功率大**:燃气轮机能够提供较大的功率输出,这使得它们在需要大功率的场合(如航空发动机、大型发电机组等)非常适用。
2. **燃料适应性好**:燃气轮机可以使用多种燃料,包括固体燃料、液体燃料和气体燃料,虽然固体燃料因为对透平叶片有损害而不常用,但液体和气体燃料的适应性使得燃气轮机在燃料选择上具有一定的灵活性。
3. **技术发展**:为了满足环保法规和减少碳排放的需求,燃气轮机的技术发展正朝着低排放、高参数、多燃料和宽工况灵活运行的趋势发展,这意味着未来燃气轮机可能会更加高效和环保。
**缺点**:
1. **油耗高**:燃气轮机的油耗相对较高,尤其是在低负荷下运行时,油耗会更加显著。这在一定程度上限制了其在某些领域的应用。
2. **空气消耗量大**:燃气轮机需要大量的空气来维持燃烧,这就需要高效的除尘装置,不利于在多尘地区使用。
首次在6万吨级航母上采用燃气轮机,预示着英国怎样的发展思路?
这个不是预示着英国的思路如何,而是英国在航母技术领域又一次领先,英国在舰艇设计上一直引领了时尚,现代舰艇的动力系统,正在向全电推进方向发展,而在这种背景下,使用什么为动力源使用一个问题,现在许多国家都把动力源指向燃气轮机。
英国人把大功率的燃气轮机方面取得了一个突破,在此之前,其他国家还没有在研发出如此大功率的燃气轮机,给6万吨的航母使用燃气轮机还是前所未有的事,英国人进行的是重要的探索,可以这么说,属于探索阶段的东西,在技术领域的意义很很大。
可惜对英国来说谈不上什么影响了,英国的国力正在衰退,可以进行技样探索,但是带不来什么优势。在完完成两艘女王号以后,英国的下一代航母何时建造还是一个未知数了。
英国首次在6万吨级的航母上***用燃气轮机的确给世界海军航母发展提供了一个新的思路,那就是证明燃气轮机也可以支撑的起大型航母的动力运转。不过这并不是海军航母发展的主要趋势,世界还最好的发展趋势还是核动力,不过伊丽莎白女王级航母的先进之处并不是它***用燃气轮机,而是它上面***用的综合电力推进系统,这可能就代表着未来航母动力系统的新的发展方向。
不过是现在世界各海军大国在综合电力推进系统上都面临着巨大的技术难题,像英国的***用综合电推的45型驱逐舰都曾出现集体趴窝的现象。而伊丽莎白女王号航母也故障不断。和同样***用综合电推的美国朱姆沃特级驱逐舰和福特级航母面临的问题也不小。不过把话题给收回来,本题说的是发动机的问题。就像前面所说的,它证明了燃气轮机也可以作为大型航母的动力系统,据相关资料显示,现在英国伊丽莎白女王级航母的吨位是要超过中俄的航母的,而且也是世界上首个***用燃气轮机的航母,这给那些想发的大型航母的国家提供了另一个新的思路。
最近在海试的英国丽莎白女王及2号舰威尔士亲王号航母,由于在刚刚启动,而且应该是使用柴油机所以也和俄罗斯航母一样喷出黑烟。
毕竟大型舰船核动力技术虽然好,但是技术难度非常大,而且所消耗的资金也并不是哪个国家都能承受的。不过伊丽莎白女王级航母并不是纯正的燃气轮机,而是***用了两个燃气轮机加4台柴油机的动力包组合,而且这些发动机也并不是直接驱动螺旋桨,而是先给发电机发电,在通过综合电力控制系统分配到全舰,其中占大头的仍然是推进系统,而美国的福特级航母也同样是这样,先用核动力系统给发电机发电然后再分配到全舰。
像燃气轮机跟柴油机的组合其他国家并不是没有用过,像中国054级护卫舰就是***用了燃气轮机跟柴油机的动力包组合,在高速航行时两种发动机一起用,在紧急启动时直接用燃气轮机,而在低速巡航时只用柴油机。这样可以达到最大的经济效益,说白了点就是这样烧更少的有也就更省钱。不过这种动力包用在超过4万吨级的大型战机上英国还是首次,虽然现在英国伊丽莎白女王号航母看起来不如人意,但是怎么说人家也已经服役了,这说明这个思路是完全可行的。
到此,以上就是小编对于汽车燃气轮机未来发展的问题就介绍到这了,希望介绍关于汽车燃气轮机未来发展的3点解答对大家有用。
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