1 Назовите основные части паровой турбины. Объясните принцип её действия.
Паровая турбина состоит из следующих основных частей: лопаточного аппарата (ротора и статора), вала, регулирующих устройств, корпуса. Принцип её действия основан на том, что пар, поступающий на лопаточный аппарат, расширяется, вызывая вращение ротора. При этом кинетическая энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора.
2 Для чего в установках с паровыми турбинами используют конденсаторы?
В установках с паровыми турбинами используют конденсаторы для конденсации отработанного пара после выхода из турбины. Конденсация позволяет повысить эффективность работы установки, так как уменьшается давление в конце турбины, что способствует более полному использованию тепловой энергии пара.
3 Какие процессы и в каких частях газотурбинной установки происходят во время её работы?
В газотурбинной установке процессы включают сжатие воздуха компрессором, сгорание топлива в камере сгорания, расширение газов в турбине, и иногда — дополнительный процесс в виде работы турбины для привода компрессора. В результате этих процессов происходит преобразование энергии, начиная от механической энергии вала до выхода газов в атмосферу.
4 Какие преимущества и недостатки имеют паровые и газовые турбины по сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания?
Паровые турбины имеют преимущества в виде высокого КПД и способности работать на различных видах топлива, но они обычно более сложны в конструкции и требуют больших размеров. Газовые турбины, напротив, компактны, обладают быстрым пуском и высоким КПД при определенных режимах, но они менее эффективны при частичных нагрузках и обычно требуют специализированных топлив. По сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания, турбины также имеют более высокий уровень шума и требуют сложной системы управления.
5 На каких видах транспорта применяют газотурбинные двигатели?
Газотурбинные двигатели применяются в авиации, морском и водном транспорте, также используются в энергетике. В авиации они широко применяются в истребителях, пассажирских самолетах, вертолетах. В морском транспорте газотурбинные двигатели используются на кораблях, катерах. Водный транспорт, такой как суда и катера, также могут оснащаться газотурбинными двигателями.
6 В чём различия между турбореактивным и реактивным двигателями?
Турбореактивный двигатель преобразует энергию горящего топлива в струю газов, создавая тягу. Реактивный двигатель, включая реактивный самолетный мотор, отличается тем, что весь созданный им тяговый усилие направлен вперед и не используется для вращения вентиляторов или турбин.
7 Можно ли рассматривать огнестрельное оружие как тепловой двигатель?
Огнестрельное оружие нельзя рассматривать как тепловой двигатель в привычном смысле. Тепловые двигатели преобразуют тепловую энергию в механическую работу, в то время как огнестрельное оружие использует силу горящего порошка или топлива для создания высокого давления в стволе и стрельбы снарядом.
8 От чего зависит сила тяги турбореактивного и реактивного двигателей?
Сила тяги турбореактивных и реактивных двигателей зависит от законов сохранения массы и движения. Она определяется количеством выброшенных газов и их скоростью. В турбореактивных двигателях тяга создается основным образом за счет высокоскоростных струй газов, а в реактивных — за счет выброшенных струй газов с высокой скоростью.
* 9 Как и почему изменяются давление и температура газовой смеси при её прохождении через турбореактивный двигатель?
При прохождении газовой смеси через турбореактивный двигатель происходит ряд изменений давления и температуры. Воздух впускается в компрессор, где его давление увеличивается за счет многократного сжатия. Затем смесь поступает в камеру сгорания, где топливо добавляется и происходит сгорание, вызывая резкий рост температуры и давления. Расширение газов в турбине также вносит свой вклад. В конечном итоге, газовая струя выходит с высокой скоростью, создавая тягу.
10 Почему поперечное сечение кожуха воздушного компрессора по мере удаления от входного устройства уменьшают, а у турбины увеличивают?
Поперечное сечение кожуха воздушного компрессора уменьшают по мере удаления от входного устройства для обеспечения равномерного распределения давления и улучшения эффективности компрессии. С увеличением давления поперечное сечение у турбины увеличивают, чтобы обеспечить расширение газов и максимальную эффективность работы турбины. Этот подход позволяет оптимизировать процессы компрессии и расширения в турбореактивном двигателе.