Применение теплообменников.
Из существующих методов улучшения параметров малых газотурбинных двигателей
наиболее обещающим является метод использования тепла выхлопных газов для
подогрева сжатого воздуха перед его поступлением в камеру сгорания.
При своем прохождении через компрессор воздух не только сжимается до
определенного давления, но также и нагревается обычно до 150 - 250° С. Если к
этому нагретому воздуху подвести дополнитель- Улучшение характеристик малых
газотурбинных двигателей 109 ное количество тепла от выхлопных газов, то
потребуется меньшее количество топлива для получения необходимой температуры
газов на выходе из камеры сгорания.
При этом термический к. п. д. двигателя будет выше, а удельный расход топлива
ниже. Принцип работы теплообменника становится ясным, на которой изображена
более сложная схема газотурбинного двигателя по сравнению с изображенной. По
этой схеме воздух поступает в компрессор через входное устройство и после сжатия
направляется в теплообменник. Теплообменник можно рассматривать как своеобразный
радиатор, состоящий из большого числа тонкостенных металлических трубок,
закрепленных концами в пластинах и расположенных в общем корпусе. Сжатый воздух
на пути к камере сгорания, проходя через эти трубки, нагревается за счет тепла
выхлопных газов, омывающих внешние поверхности этих трубок.
При использовании теплообменника температура газов на выходе из двигателя
несколько снижается и перепад температур в нем увеличивается.
Вообще нужно отметить, что применение теплообменника и использование тепла
выхлопных газов более эффективно при низких степенях повышения давления воздуха
в компрессоре, а именно от 4 до 5.
При значительно более высоких степенях повышения давления воздух, выходящий
из компрессора, может оказаться нагретым до температуры, превышающей температуру
выхлопных газов, а поэтому никакого выигрыша не получается.