Ноябрь 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Окт    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

Новосибирские ученые изобрели экономичный струйный двигатель

10/08/2016 ИТПМ СО РАН

Новосибирские ученые изобрели экономичный струйный двигатель

864 ИТПМ СО РАН СО РАН Инновации Физика Новосибирск ​Ученые из Новосибирска придумали экономичный газотурбинный струйный двигатель (ГТСД). Как объясняет ведущий научный сотрудник Института теоретической и прикладной механики СО РАН Анатолий Локотко, традиционные газовые турбины ограничены в эффективности температурным барьером — максимальной температурой, которую способен выдержать материал лопаток (около 1500 °C). Поэтому, исключив лопатки из конструкции турбины, можно "перепрыгнуть" этот барьер, подняв температуру рабочего тела до стехиометрических значений.

Идея реализована с применением вращающейся камеры сгорания, оснащенной тангенциально установленными реактивными соплами. Сила реакции камеры создает вращающий момент, который передается на соединенный с ней центробежный компрессор. Полное расширение рабочего тела происходит в системе вращающихся (с разными скоростями) роторов, установленных коаксиально с камерой сгорания. Роторы через шестерни соединены с редуктором, с оси которого отбирается мощность. Согласно А. Локотко, в предложенной конструкции ГТСД на каждой ступени (переходе на очередной ротор) происходит критический перепад давления, то есть газы истекают со скоростью звука. Температура в камере сгорания достигает 2300 °C, благодаря чему и получен расчетный термический КПД 47%. Авторы изобретения указывают, что двигатель должен быть "остро настроен" на расчетный режим работы, поэтому его применение наиболее целесообразно в первую очередь в гибридных транспортных средствах (для привода электрогенератора), на малоразмерных судах и малых летательных аппаратах, объектах распределенной энергетики, включая станции по утилизации попутного газа. Команда разработчиков ищет инвесторов, готовых профинансировать создание опытного образца двигателя.

Лопасти навыворот Компания Cape Sharp Tidal готовит в заливе Фанди (Новая Шотландия, Канада) фундамент для двухмегаваттной экспериментальной турбины, которая приводится во вращение энергией приливов и отливов. Энергоагрегат должен быть установлен и запущен в работу до конца лета, второй аналогичный — позднее в этом году. Проект тормозится переговорами с местными рыбаками и экологами, которые опасаются негативного воздействия на морскую фауну.

Конструкция турбины высотой 20 м имеет массу 1000 т. Лопасти закреплены на вращающемся кольце диаметром 16 м и обращены к его центру. Крыльчатка турбины как бы вывернута наизнанку. Для крепления турбины компания применила фундамент гравитационного типа — железобетонная конструкция удерживается на дне силой собственного веса.

Монтаж фундамента идет в два этапа. Сначала на дно опускают полую металлическую оболочку, затем ее через шланги заполняют бетоном. Кабельная система, к которой будут подключены энергоагрегаты, уже была проложена на морском дне в декабре 2015 г. Перед запуском проекта в заливе несколько лет проводили исследования, чтобы удостовериться, что турбины не нанесут существенного вреда рыбам и морским млекопитающим.

Приливная энергетика развивается крайне медленно не только из-за тревоги общественности. Проблема в том, что, образно говоря, у энергетиков нет твердой опоры под ногами. Чтобы добраться до места, нужно арендовать корабль. Перекрыть воду, чтобы получить доступ к оборудованию, невозможно — нужно вызывать водолазов или использовать механизмы для подъема всей системы из воды наверх. И все это — в месте сильных течений, которые регулярно меняют свое направление, на ветру и при постоянном волнении моря.

Большинство проектов по освоению приливной энергии так и не доведены до реализации из-за того, что сервис турбин слишком дорог, не говоря уже об их ремонте и модернизации.

Оставить комментарий

Новосибирские ученые изобрели экономичный струйный двигатель

10/08/2016 Новости институтов

Новосибирские ученые изобрели экономичный струйный двигатель

863 ИТПМ СО РАН СО РАН Инновации Физика Новосибирск ​Ученые из Новосибирска придумали экономичный газотурбинный струйный двигатель (ГТСД). Как объясняет ведущий научный сотрудник Института теоретической и прикладной механики СО РАН Анатолий Локотко, традиционные газовые турбины ограничены в эффективности температурным барьером — максимальной температурой, которую способен выдержать материал лопаток (около 1500 °C). Поэтому, исключив лопатки из конструкции турбины, можно "перепрыгнуть" этот барьер, подняв температуру рабочего тела до стехиометрических значений. Читать далее »

Оставить комментарий