船用燃气轮机的几个新思路

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 04:43:53
船用燃气轮机与航空涡轮机的区别还是很大的,特别是
1.重量:对发动机重量的要求,船用燃机增加几百公斤没问题,航空发动机问题就大了。
2.燃料:貌似热机喷水可以提高功率,但是化石燃料中的微量硫燃烧产生强腐蚀的二氧化硫。如果使用生物燃料,不含硫,则只有二氧化碳高温腐蚀,这要容易解决吧,高含水燃气可以降低火焰筒、导流片、涡轮、排气温度。我国的传统和人口、土地构成发展生物燃料是很有优势的。
3.体积:燃机的核心机部分的体积相对于进排气部件的体积放大一倍是可以的,这样可以采用外骨架的压气机,大直径的叶轮满足进气量,燃机外罩的体积放大很小。
4.空气流程:完全可以在高低压压气机中间增加冷却器,提高效率,貌似牛牛已经干过。
5.蚝油:蚝油量要大一点,如果考虑柴-燃结合,只是加速时使用,还是可以接受的。
这样的燃气轮机涡轮前端温度只需要1000°即可,生产研制快速,使用材料比航空发动机低,燃油含水,安全性高,应该可以的。船用燃气轮机与航空涡轮机的区别还是很大的,特别是
1.重量:对发动机重量的要求,船用燃机增加几百公斤没问题,航空发动机问题就大了。
2.燃料:貌似热机喷水可以提高功率,但是化石燃料中的微量硫燃烧产生强腐蚀的二氧化硫。如果使用生物燃料,不含硫,则只有二氧化碳高温腐蚀,这要容易解决吧,高含水燃气可以降低火焰筒、导流片、涡轮、排气温度。我国的传统和人口、土地构成发展生物燃料是很有优势的。
3.体积:燃机的核心机部分的体积相对于进排气部件的体积放大一倍是可以的,这样可以采用外骨架的压气机,大直径的叶轮满足进气量,燃机外罩的体积放大很小。
4.空气流程:完全可以在高低压压气机中间增加冷却器,提高效率,貌似牛牛已经干过。
5.蚝油:蚝油量要大一点,如果考虑柴-燃结合,只是加速时使用,还是可以接受的。
这样的燃气轮机涡轮前端温度只需要1000°即可,生产研制快速,使用材料比航空发动机低,燃油含水,安全性高,应该可以的。
生物燃料不含硫?
还有知道为什么石元春搞了那么多年生物质燃料搞不起来吗?现在耕地刚够吃的,没有富裕。
轩辕大师 发表于 2012-7-6 17:22
生物燃料不含硫?
生物燃料不含硫
轩辕大师 发表于 2012-7-6 17:25
还有知道为什么石元春搞了那么多年生物质燃料搞不起来吗?现在耕地刚够吃的,没有富裕。
生物燃料种植可以不占用耕地,文冠果种植地种粮食产量低,主要是耗水量,麻疯树也不占耕地,生物燃料主要是榨油、油饼处理、醇解合成、燃机需要整个的配套产业体系,地方政府是无能为力的,更不提企业。
这是个技术贴啊。。。
第1、3条,难道LZ意思是不通过航空引擎,高专门的燃机?
zyssn571 发表于 2012-7-6 18:04
第1、3条,难道LZ意思是不通过航空引擎,高专门的燃机?
专门的燃机是必须的,不要认为认为开发费用大,那是美国资本家忽悠政府的,从工程学的角度任何借用的,都不是最合适的。
专门的燃机是必须的
zhhwang63 发表于 2012-7-6 18:36
专门的燃机是必须的,不要认为认为开发费用大,那是美国资本家忽悠政府的,从工程学的角度任何借用的,都 ...
所言极是
如果燃料含水,那么其单位热值必然成比例下降。虽然燃机功率和效率会稍有提高,但不能补偿因燃料含水热值下降而导致的续航力降低。
如果说向燃烧室喷水,那么水质的要求是比较高的。像军舰上的海水淡化装置得到的淡水恐怕不能胜任——不过这个我不懂,也许能够解决,总的来说喷水提高功率和效率是个不错的创意。
这个含水是燃料合成的时候甘油三酸酯的醇解时由醇带入,由于这种合成油分子上含羟基,有亲水性,能溶解水10-15%,注意不是乳化分散!
燃料含水热值下降确实没想到,但是富含过热水蒸气的燃气的做功能力提高较多,燃机的自由涡轮可以设计成介于燃气自由涡轮和蒸汽轮机之间。
zhhwang63 发表于 2012-7-6 18:36
专门的燃机是必须的,不要认为认为开发费用大,那是美国资本家忽悠政府的,从工程学的角度任何借用的,都 ...
其实,米利坚和约翰牛的通用核心机也不光是成本原因。还有部件通用化,共用生产线,以及飞机常年使用,更快达到足够的可靠性验证小时之类的综合考量。
况且,其实通用部分部件,也不是搞不出来专用燃机,现在的发动机都是模块化、单元化的,适当的组合以及加改装某些设计,LZ的思路应该也是可以实现的。
zyssn571 发表于 2012-7-7 09:26
其实,米利坚和约翰牛的通用核心机也不光是成本原因。还有部件通用化,共用生产线,以及飞机常年使用,更 ...
确实可以考虑现有模块,但是,顶层设计必须是独立的,从顶层设计完成后,分系统,子系统的设计再考虑是否有满足设计的现有模块。
生物燃料无论是成本还是产量都无法和石油相比!
使用材料未必比航空发动机低,因为船用发动机要求寿命要比航空发动机高得多,船用发动机更换起来要比飞机费事得多
水蚀
三丝不入 发表于 2012-7-7 14:27
水蚀
在高温环境的水蒸气不存在水蚀,目前燃机的排气温度大略750°,富含水蒸气的混合燃气的排气温度大略350-400°,这种条件主要还是高温氧化腐蚀。
发动机爱好者 发表于 2012-7-7 14:21
生物燃料无论是成本还是产量都无法和石油相比!
使用材料未必比航空发动机低,因为船用发动机要求寿命要比 ...
生物燃油每年都可以从同一个地方产出,石油不行,任何商品的生产成本都是同生产体系有关的,农业-工业的联合体系并不是有机结合,大工业为农业生产出化肥、农药、保温材料,农业只是为从事工业的人提供消费品,以淀粉为工业原料的工业化水平很差,原因是人们用粮食的观念来经营农业,而不是用工业原料的观念来经营农业,农业产业化的产品作为工业原料可以用之不竭,只有农工的有机结合,才能消除产业间的利润差,消除蛛网理论和现代微观经济学的局限。
推荐沙井蚝油,炒生菜的时候多放一些,蚝油量虽然大,但是很有风味。另外李锦记也不错。
燃机相比柴油机的优势在于积重\功率比,如果你放大燃机做的和柴油机差不多大那是划不来的,毕竟使用成本燃机要高很多......
meigi 发表于 2012-7-7 19:12
燃机相比柴油机的优势在于积重\功率比,如果你放大燃机做的和柴油机差不多大那是划不来的,毕竟使用成本燃机要 ...
在功率1万以上,柴油机体积灰常大,大于蒸汽机,燃机是蒸汽机的0.2-0.15
又不要你烧煤你管什么硫不硫的呢。
好像是技术贴。md说的不可能都是对的呀,像我们不是有直升机专用的空空导弹吗,但是要实战检验才知道到底对不对,我们没机会检验啊
LZ是从技术角度说的,忽略了工程实现和应用
zhhwang63 发表于 2012-7-8 13:38
在功率1万以上,柴油机体积灰常大,大于蒸汽机,燃机是蒸汽机的0.2-0.15
不能光看主机大小,燃气机和蒸汽机比功率那是自讨没趣,算整机积重也不沾什么便宜,燃气机的进排气系统体积庞大,管道复杂,最要命的是要占用大量宝贵的甲板面积.....

柴油机气路比较简单,甚至能在船身两边开排气,甲板能装备更多电子和武器设备,油耗低又能节省储油空间;
其实最早的柴油机是烧植物油的。
其实最早的柴油机是烧植物油的。
二十多年前我就有这个梦想,什么时候烧菜籽油,润滑用籽麻油了,轮机人员那才叫"吃香"
顶楼主。化石燃料早晚要用光,要么解决氢或者电能的存储问题,要么用生物燃料,必须提前研究。不过楼主的设想有一点难办,就是淡水不好弄。
这个含水是燃料合成的时候甘油三酸酯的醇解时由醇带入,由于这种合成油分子上含羟基,有亲水性,能溶解水10 ...
醇燃料 不是烃燃料
醇燃料的限制主要是产量
俺是小马甲 发表于 2012-7-8 23:44
醇燃料 不是烃燃料
醇燃料的限制主要是产量
甘油三酸酯醇解是生成甘油甘油一酸酯、甘油二酸酯,分别含2个和1个羟基,脱下来的脂肪酸同加入的醇反应生成含一个酯键的酯,如22烷酸乙酯是菜油用酒精醇解的部分产物。
大量的水,如果不对涡轮做改动也就是换用截面更大的新涡轮,注入蒸汽量也可以达到进口空气流量的5-8%,也就是说质量流量比燃油质量流量大几倍;如果换用截面积更大的涡轮,则可以更大幅度提高注入水流量。
因水蒸发之后体积增大2500倍,所以这些水将导致通过涡轮的体积流量大幅度增加,所以才会“显著提高了做功能力”。
而醇类燃料“含水量”达不到STIG机组所需要的注水量程度,也就是说燃气轮机使用醇类燃料因“含水”而增加的功率不会很明显。

另外这样做的话,虽然机组效率能够稍有提高,但因燃料单位热值也根据“含水率”的增加而相应下降,实际上对续航力的贡献是负的。

还有,STIG中燃气含有较大的水蒸气分压,所以其燃气换热能力提高,对一些热端部件有影响。一般来说机组改成STIG的话,燃气初温需要稍降低。
1,可行,尤其是航发上面很多钛合金部件就直接给换成钢的吧,可以降低成本。
2,生物燃料是肯定会含硫的,燃料掺水就别想了,喷水应该直接在高压压气机进行,相当于“中冷”。生物燃料不可行,但是地沟油是很可行的。
3,放大一倍是很不可行的,核心部件单晶叶片的加工难度会增加3倍,况且气动不是线性变化的,不靠谱。
4,燃油含水很可能造成熄火,建议别参起来,用独立的管路直接加入到燃烧室里面去。
八岐刺蛇 发表于 2012-7-9 08:58
1,可行,尤其是航发上面很多钛合金部件就直接给换成钢的吧,可以降低成本。
2,生物燃料是肯定会含硫的, ...
1.核心部件为什么要用单晶叶片,貌似40年前的空心G414都是1000°以上,还只用普通机加工方法即可.外骨架!!!!
2.目前所说的生物燃料是指从小乔木或灌木的果实中榨出的油,地沟油是18烷酸甘油酯(猪油)和22烷酸甘油酯(菜油)的混合物,生物油燃料是从16烷酸甘油酯到20多烷酸甘油酯的概称,根据树种不同而不同。目前未选育的树种亩产都在100-200公斤,选育、杀虫、施肥后是什么概念,还不说杂交育种,转基因技术。其实转基因大豆就是作生物油燃料的不是拿来吃的。就像橡胶一样合成橡胶的性能一直达不到天然橡胶,只好种树,通过选育,使他长得直,好割胶;长得不要那么高,避免搭梯子割胶。
克虏伯火炮 发表于 2012-7-9 08:49
“富含过热水蒸气的燃气做功能力提高很多”的根据是?

我们用STIG燃气轮机,也就是通过向燃烧室喷水来 ...
按目前的燃料划分来说,生物油燃料大略是烃燃料80%,醇燃料20%,是一个烃分子上接上1-2个醇羟基。
zhhwang63 发表于 2012-7-7 17:27
生物燃油每年都可以从同一个地方产出,石油不行,任何商品的生产成本都是同生产体系有关的,农业-工业的联 ...
如果"农业产业化的产品作为工业原料可以用之不竭,"那你就吃不到地沟油、毒大米、三聚氰胺牛奶和转基因食品了,每天燃油的消耗是惊人的,而农作物一天几乎长不出多少
zhhwang63 发表于 2012-7-7 17:27
生物燃油每年都可以从同一个地方产出,石油不行,任何商品的生产成本都是同生产体系有关的,农业-工业的联 ...
如果能够有适合在丘陵、山地等种植的生物燃料农作物,完全不占用耕地就好了。