如何增加T-80坦克的燃气涡轮发动机的功率:白开水就行
如您所知,水远不是一氧化二氮,但它可以非常成功地帮助促进各种类型的发电厂。 一个突出的例子是涡轮风扇和涡轮喷气发动机 航空 加力燃烧室在压缩机入口处注入水或水-酒精混合物的发动机。 是否可以用燃气轮机发电厂做类似的事情 坦克 T-80? 你可以,而且结果令人印象深刻。
在本材料中,我们将考虑增加罐式燃气涡轮发动机功率的最直接方法,该方法自 70 年代以来一直被提议使用。
为什么需要它?
首先,您需要解释为什么水通常可以帮助增加罐式燃气涡轮发动机 (GTE) 的功率。 事实上,这种发电厂的主要部件之一是两级涡轮增压器。 它的主要功能是将来自外部的空气压缩到工作压力,并将其引导到涡轮机的燃烧室中。 但是,如您所知,压缩会导致温度升高,因此这里开始表现出一种简单的关系。
燃气涡轮发动机的结构图。 资料来源:otvaga2004.ru
压缩机压缩进入的空气,并且由于压缩,它加热并膨胀。 因此,压缩机需要花费大量的能量来将空气带到所需的压力。 同时,机组的运行直接影响发动机功率,减少了“马”的数量。 在正常情况下,这实际上不会影响发电厂的牵引性能,并且它们与文档中所述的差别不大,但减少压缩机的寄生效应是一个好主意。
顺便说一句,气温升高会加剧这种寄生影响。 根据统计数据,不带热交换器的燃气轮机是我们经过各种修改的 T-80 的发动机,仅由于“吃”压缩机,空气温度每升高 0,6 摄氏度,其功率就会损失约 1%。 同时,燃料消耗率并没有下降,反而会增加——每度增加 0,5%。
不难想象发动机在极端高温下的表现。 然而,你甚至不需要想象。 由于所有温度限制,T-80 坦克的牵引特性有时会下降很多,以至于它们下降到较弱的 T-72 柴油机的水平。 上世纪 80 年代在中亚沙漠地区进行的测试表明,配备 80 马力发动机的 T-1100B / BV 型坦克实际上与配备 780 马力活塞发动机的塔吉尔坦克相当。 和。
在这方面,问题出现了:是否有可能在提升罐式燃气轮机发电厂的同时在不利的炎热气候条件下保持其功率特性? 仅仅增加马力显然是不够的,T-1250U 坦克的 1250 马力 GTD-80 发动机证明了这一点 - 功率增加了,但在高温下它也会下降。 除此之外,在尘土飞扬的地区,机器被迫在“沙漠”模式下工作,以保护发动机免受灰尘磨损增加,这也减少了由于气体温度低而导致的“马”数量。
答案似乎真的存在:使用普通水。
它是如何工作的?
如前所述,水不是一氧化二氮。 它不燃烧,燃料的可燃性和能量释放也不直接增加。 但她可以冷静下来,而且做得相当成功。
这让我想起了与压缩空气温度升高作斗争的压缩机,它消耗了涡轮机的功率。 但是,如果您将蒸发的液体注入其中会怎样? 蒸发过程显着冷却空气,包括压缩空气。 在这里,一些挥发性物质,如甲醇或乙醇等,将是理想的,但它们的易燃性、价格和可用性决定了普通水方向的选择。
举个一般工作原理的例子,你可以拿容量为 1000 马力的 GTD-1000T 发动机,用于 T-80 坦克。 在其设计中 - 在进入第一级压缩机之前 - 引入了总容量超过 400 公斤/小时的注水喷嘴。
进入内部,水通过泵送空气的工作叶片沿着压缩机的壁散开。 将来,它会在内表面形成一层薄膜,沿着空气路径流动并部分蒸发。 这就是导致冷却的原因。 压缩空气的温度下降,因此其膨胀和压缩所消耗的压缩机能量减少。 因此发动机功率增加。
但是,不要以为几升,或几十升的水就足够一台高质量的燃气轮机加力燃烧室。 Zhor 在这里几乎可以与燃料消耗相媲美,这完全可以通过发动机在运行期间消耗的大量空气来证明 - 当然,它会超过任何柴油发动机。
因此,仅将燃气涡轮发动机的功率增加 50 马力,每小时需要大约 100 公斤的水。 在这里,实际上至少要给船尾的油箱加水。 但是这 50 匹“马”不会制造任何天气——这样的加力燃烧器实际上不会以任何方式影响汽车的机动性。 但是没有人会沉迷于这样的小事。
一个更显着的结果,表现为增加 200 马力或更多马力,根据条件,每小时耗水量高达 400 多公斤。 在这种情况下,我们可以期待坦克的机动性得到显着改善,因为该发动机实际上可以与 T-1250U 的 GTD-80 相媲美。 相应地,如果GTD-1250本身受到这样的强迫,那么它的牵引性能将接近1500马力的美国艾布拉姆斯坦克的发动机。
值得注意的是,在炎热的条件下,加力燃烧器在水的帮助下的可能性有所扩大。 因此,在 + 35-45 摄氏度的气温下,发动机功率平均增加 25%,也就是说,我们不仅在谈论保持发电厂在炎热气候下的特性,而且还谈论它们的显着性增加,这是经典强制方法无法实现的。
在很大程度上,这种功率的增加也有助于克服底部水箱的水障碍。 事实是,T-80 坦克的燃气涡轮发动机对排放废气的阻力非常敏感,因此,如果没有确保将其清除到地面的管道,就无法克服深水库。 在这种情况下使用“水加力燃烧器”完全改变了这种情况:废气获得足够的压力,可以直接将它们释放到水中,而无需在深度达 8 米的气体出口管。
发现
事实证明,通过向空气压缩机中注入水来强制是一种真正激进的方法,可以在几乎所有温度条件下增加燃气涡轮发动机的功率,但霜冻条件除外,当时水只是在储罐中结冰。 而且,值得注意的是,这种增加功率的方法并没有减少发电厂的资源,相反,增加了它。
然而,也存在与燃料消耗增加和安装至少一个水桶而不是后部燃料箱以及用于将水泵入喷嘴的泵有关的显着缺点。 对这种加力燃烧器方法进行更详细的研究可能会在其在大规模生产中的实施方面取得一些成果,但需要改进发动机,对材料和技术部分以及文档进行更改等等。 做了自己的调整。 最终,自 70 年代末以来不知何故让自己感觉到的有关该主题的项目随着苏联的解体而完全关闭。
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