超级军网小白求科普～关于蒸汽机车
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/05/03 03:02:53
以前的蒸汽机头的动力轮都是一根根的传动杆连接的，这样的机械效率损失多大呀，为什么不像汽车和轮船那样在内部中央设一个传动杆，在通过轴承传递到各个动力轮呢…以前的蒸汽机头的动力轮都是一根根的传动杆连接的，这样的机械效率损失多大呀，为什么不像汽车和轮船那样在内部中央设一个传动杆，在通过轴承传递到各个动力轮呢…
那得多大的扭力啊？
蒸汽机是将活塞的往复运动通过连杆变为轴向转动，属于外燃机，柴油机等属于内燃机，内燃机是在机器内部将活塞的往复运动变为转动。
如果将车体两侧的活塞换成蒸汽轮机那么就才用内燃机的传动方式 液动或者电动。
如果将车体两侧的活塞换成蒸汽轮机那么就才用内燃机的传动方式 液动或者电动。
有种爬山的蒸汽机车，就是在“腰部”装有较为高速运转的多缸蒸汽机，然后用轴传动到转向架
有种调车内燃机车，动力只传给一轴，然后通过蒸汽机车那样的摇臂，传到其它两轴上
不过内燃外燃的概念不是说在发动机内部还是外部把热能转换成机械能的意思。
而是外燃机是在汽缸/气缸之外产生携带热能的工质（蒸汽机就是蒸汽，斯特林就是燃气）
然后到汽缸/气缸内做功。内燃机指燃料在气缸内直接燃烧做功，不通过工质。好像是这个意思，
不确。
有种调车内燃机车，动力只传给一轴，然后通过蒸汽机车那样的摇臂，传到其它两轴上
不过内燃外燃的概念不是说在发动机内部还是外部把热能转换成机械能的意思。
而是外燃机是在汽缸/气缸之外产生携带热能的工质（蒸汽机就是蒸汽，斯特林就是燃气）
然后到汽缸/气缸内做功。内燃机指燃料在气缸内直接燃烧做功，不通过工质。好像是这个意思，
不确。
外燃机是一种外燃的闭式循环往复活塞式热力发动机，斯特林发动机就是。蒸汽机可以算是一种外燃机。内外燃机简单的区分就是燃料是在缸内燃烧还是缸外燃烧。
声波 发表于 2011-1-8 13:22 
蒸汽轮机能算外燃机不？在锅炉里边燃烧产生的蒸汽。
蒸汽轮机能算外燃机不？在锅炉里边燃烧产生的蒸汽。
如果按照燃料做功是的位置来算蒸汽轮机算是外燃机，但是燃气轮机就要算内燃，这个内外燃貌似没有一个很清晰的界限。从不同的定义出发那么归类就不同。
蒸汽炉机是将蒸汽机送到活塞缸体内的蒸汽直接推动叶片旋转。而燃气轮机就是在燃烧室燃烧后的热气直接推动叶轮旋转。
以下粘贴一篇别人写的文章
=======================以下内容为转帖==============================
蒸汽轮机的原理：燃料燃烧加热锅炉里的水，水在锅炉里被加热汽化，推动汽轮机旋转做功。
燃气轮机的原理：燃料在燃烧室里燃烧膨胀，推动气轮机旋转做功。
他们的区别是外燃与内燃的区别。锅炉和燃烧室是产生做功气体的地方，燃气轮机燃料就在里面燃烧，而蒸汽轮机燃料在锅炉外燃烧。在活塞式发动机里也有内燃与外燃式的区别：使用汽油、柴油的内燃机和使用煤炭烧锅炉的蒸汽机。
汽轮机、燃气轮机、燃机、蒸汽轮机
汽轮机 将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。
燃机 产生动力的机械装置，它经历了外燃机和内燃机两个发展阶段。
外燃机的燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特发明的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。
内燃机的发动机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。内燃机的种类十分繁多，我们常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。我们不常见的火箭发动机和飞机上装配的喷气式发动机也属于内燃机。
燃气轮机 主要由加压机、燃机、发电机、大型二氧化碳灭火装置以及相应的控制系统、辅助设备等组成；
蒸汽轮机 又称燃气－蒸汽轮机，燃气－蒸汽轮机联合循环，是把燃气轮机和蒸气轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起的装置，有时也简称为联合循环。为了提高热机的效率，应该尽可能地提高热机中的加热温度和降低排热温度。但蒸汽轮机和燃气轮机的热力循环都不能很好满足上述要求。如把它们结合起来，以燃气轮机的排热来加热蒸汽，就可以同时取得燃气轮机加热温度较高和蒸汽轮机排热温度较低的双重优点。
汽轮机和燃气轮机都是动力机械，从能量形式的转换角度上看，区别是：汽轮机是将热能转换成机械能对外做功，比如带动发电机发电或带动螺旋桨转动等；
燃气轮机则是先将燃油的化学能转换成热能（在燃烧室），再将热能转化成机械能（在透平）对外做功，因此燃气轮机比汽轮机多了一次能量形式的转换。
燃气轮机和汽轮机的配合则是基于提高热效率的考虑，因为燃气轮机的排气温度很高，这部分热能可以用余热锅炉来吸收利用。两者的配合成为蒸燃联合循环。
大型燃气轮机常识
STAG 109FA单轴联合循环机组是当前世界上最先进的燃气—蒸汽联合循环大型发电机组之一。它由PG9351FA型燃气轮机D10型三压有再热系统的双缸双流式汽轮机、390H型氢冷发电机和三压有再热但带冷凝器除氧的自然循环余热锅炉组成。除余热锅炉由国内成套外，其余均由美国通用电气公司（简称GE公司）提供。燃气轮机、蒸汽轮机和发电机刚性的串联在一根长轴上，燃气轮机进气端输出功率，轴配置形式为：GT—ST—GEN（燃机—汽机—发电机），转速3000r/min，从发电机方向看轴按逆时针方向转动。
燃气-蒸汽联合循环发电机组主要技术规范
表1 主要技术规范
名 称 规格及参数
一、燃气－蒸汽联合循环发电机组 （ 美国GE公司）
型号 S109FA
型式 单轴，发电机端部布置，汽轮机和燃机为刚性连接。
主机配置 燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、发电机各一台
联合循环出力 390～401 MW
净热耗 < 6350 kJ/kWh
厂用电率 < 2 %
机组临界转速 轴一阶临界转速 971 r/min轴二阶临界转速 1026 r/min轴三阶临界转速 1683 r/min轴四阶临界转速 1782 r/min
燃气轮机的燃料只能是天然气，煤气等。这些都是紧张的能源，国家要保证居民的使用。蒸汽轮机的燃料是煤炭，这中国有的是，而且便宜。
船用汽轮机
船用发动机无非是燃气轮机，蒸汽轮机，柴油机这几种。其中柴油机就不用说了，原理跟汽车的一样；燃气轮机和喷气式飞机的原理类似。
一般来说，常规动力航母使用的是燃气轮机，核动力航母使用的类似蒸汽轮机。
用于推进船舶航行的汽轮机。1897年，英国C.A.帕森斯首次将2000马力 (1.5兆瓦)多级反动式汽轮机装于44.5吨的小艇“透平尼亚”号上，蒸汽初压为 1.4兆帕。这台汽轮机有高、中、低压3个汽缸,分别直接带动螺旋桨。小艇试航航速达34.5节（1节＝1852/3600米／秒），超过了当时采用蒸汽机推进的驱逐舰航速，显示了汽轮机在舰船上应用的优越性，此后船用汽轮机就得到了较快的发展。
船用汽轮机的工作过程是连续的，可以采用较高的蒸汽初压、初温,并可膨胀到较低的背压,故效率比蒸汽机高。它有很大的通流面积,能通过较大的蒸汽量,单机功率较大，在大、中型舰、船上逐步取代了蒸汽机。船用汽轮机的最大功率受到螺旋桨的限制，一般不超过60兆瓦。有些大型军舰装 4台汽轮机，总功率达 210兆瓦。汽轮机是一种旋转式动力机械，运行平稳,工作可靠,维护方便。然而与船用柴油机和燃气轮机相比，它需要锅炉、凝汽器和管路等，设备较复杂；后动过程较长，操纵性较差；热效率也比柴油机稍低。它主要用于核动力舰船和功率大于25兆瓦的舰船上。
船用汽轮机的工作环境和使用条件与电站汽轮机不同。它安装在易变形的船体基座上，还经常受到船体摇摆、冲击的影响。它的正常运转直接关系到全船的安全，因而对可靠性要求更高。它的体积、重量也受到船体的严格限制。船舶在进出港口或执行任务时需要经常变速或倒航，因此对汽轮机的机动性也有特殊的要求。
蒸汽炉机是将蒸汽机送到活塞缸体内的蒸汽直接推动叶片旋转。而燃气轮机就是在燃烧室燃烧后的热气直接推动叶轮旋转。
以下粘贴一篇别人写的文章
=======================以下内容为转帖==============================
蒸汽轮机的原理：燃料燃烧加热锅炉里的水，水在锅炉里被加热汽化，推动汽轮机旋转做功。
燃气轮机的原理：燃料在燃烧室里燃烧膨胀，推动气轮机旋转做功。
他们的区别是外燃与内燃的区别。锅炉和燃烧室是产生做功气体的地方，燃气轮机燃料就在里面燃烧，而蒸汽轮机燃料在锅炉外燃烧。在活塞式发动机里也有内燃与外燃式的区别：使用汽油、柴油的内燃机和使用煤炭烧锅炉的蒸汽机。
汽轮机、燃气轮机、燃机、蒸汽轮机
汽轮机 将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。
燃机 产生动力的机械装置，它经历了外燃机和内燃机两个发展阶段。
外燃机的燃料在发动机的外部燃烧，发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，瓦特发明的蒸汽机就是一种典型的外燃机，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。
内燃机的发动机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。内燃机的种类十分繁多，我们常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。我们不常见的火箭发动机和飞机上装配的喷气式发动机也属于内燃机。
燃气轮机 主要由加压机、燃机、发电机、大型二氧化碳灭火装置以及相应的控制系统、辅助设备等组成；
蒸汽轮机 又称燃气－蒸汽轮机，燃气－蒸汽轮机联合循环，是把燃气轮机和蒸气轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起的装置，有时也简称为联合循环。为了提高热机的效率，应该尽可能地提高热机中的加热温度和降低排热温度。但蒸汽轮机和燃气轮机的热力循环都不能很好满足上述要求。如把它们结合起来，以燃气轮机的排热来加热蒸汽，就可以同时取得燃气轮机加热温度较高和蒸汽轮机排热温度较低的双重优点。
汽轮机和燃气轮机都是动力机械，从能量形式的转换角度上看，区别是：汽轮机是将热能转换成机械能对外做功，比如带动发电机发电或带动螺旋桨转动等；
燃气轮机则是先将燃油的化学能转换成热能（在燃烧室），再将热能转化成机械能（在透平）对外做功，因此燃气轮机比汽轮机多了一次能量形式的转换。
燃气轮机和汽轮机的配合则是基于提高热效率的考虑，因为燃气轮机的排气温度很高，这部分热能可以用余热锅炉来吸收利用。两者的配合成为蒸燃联合循环。
大型燃气轮机常识
STAG 109FA单轴联合循环机组是当前世界上最先进的燃气—蒸汽联合循环大型发电机组之一。它由PG9351FA型燃气轮机D10型三压有再热系统的双缸双流式汽轮机、390H型氢冷发电机和三压有再热但带冷凝器除氧的自然循环余热锅炉组成。除余热锅炉由国内成套外，其余均由美国通用电气公司（简称GE公司）提供。燃气轮机、蒸汽轮机和发电机刚性的串联在一根长轴上，燃气轮机进气端输出功率，轴配置形式为：GT—ST—GEN（燃机—汽机—发电机），转速3000r/min，从发电机方向看轴按逆时针方向转动。
燃气-蒸汽联合循环发电机组主要技术规范
表1 主要技术规范
名 称 规格及参数
一、燃气－蒸汽联合循环发电机组 （ 美国GE公司）
型号 S109FA
型式 单轴，发电机端部布置，汽轮机和燃机为刚性连接。
主机配置 燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、发电机各一台
联合循环出力 390～401 MW
净热耗 < 6350 kJ/kWh
厂用电率 < 2 %
机组临界转速 轴一阶临界转速 971 r/min轴二阶临界转速 1026 r/min轴三阶临界转速 1683 r/min轴四阶临界转速 1782 r/min
燃气轮机的燃料只能是天然气，煤气等。这些都是紧张的能源，国家要保证居民的使用。蒸汽轮机的燃料是煤炭，这中国有的是，而且便宜。
船用汽轮机
船用发动机无非是燃气轮机，蒸汽轮机，柴油机这几种。其中柴油机就不用说了，原理跟汽车的一样；燃气轮机和喷气式飞机的原理类似。
一般来说，常规动力航母使用的是燃气轮机，核动力航母使用的类似蒸汽轮机。
用于推进船舶航行的汽轮机。1897年，英国C.A.帕森斯首次将2000马力 (1.5兆瓦)多级反动式汽轮机装于44.5吨的小艇“透平尼亚”号上，蒸汽初压为 1.4兆帕。这台汽轮机有高、中、低压3个汽缸,分别直接带动螺旋桨。小艇试航航速达34.5节（1节＝1852/3600米／秒），超过了当时采用蒸汽机推进的驱逐舰航速，显示了汽轮机在舰船上应用的优越性，此后船用汽轮机就得到了较快的发展。
船用汽轮机的工作过程是连续的，可以采用较高的蒸汽初压、初温,并可膨胀到较低的背压,故效率比蒸汽机高。它有很大的通流面积,能通过较大的蒸汽量,单机功率较大，在大、中型舰、船上逐步取代了蒸汽机。船用汽轮机的最大功率受到螺旋桨的限制，一般不超过60兆瓦。有些大型军舰装 4台汽轮机，总功率达 210兆瓦。汽轮机是一种旋转式动力机械，运行平稳,工作可靠,维护方便。然而与船用柴油机和燃气轮机相比，它需要锅炉、凝汽器和管路等，设备较复杂；后动过程较长，操纵性较差；热效率也比柴油机稍低。它主要用于核动力舰船和功率大于25兆瓦的舰船上。
船用汽轮机的工作环境和使用条件与电站汽轮机不同。它安装在易变形的船体基座上，还经常受到船体摇摆、冲击的影响。它的正常运转直接关系到全船的安全，因而对可靠性要求更高。它的体积、重量也受到船体的严格限制。船舶在进出港口或执行任务时需要经常变速或倒航，因此对汽轮机的机动性也有特殊的要求。
可以考虑新研制一种蒸电机车，蒸汽轮机发电，然后全电驱动。
尼米兹 发表于 2011-1-9 15:50
美国佬搞过
美国佬还在用燃气轮机的动车。
因为美国佬一直对电力犹抱琵琶半遮面，所以出过很多变态火车，
好像还设计过核动力（核-蒸汽轮-电力）
前进搞过一阵煤气发生炉，后来觉得没意思，停了，那节发生器还在。
美国佬搞过
美国佬还在用燃气轮机的动车。
因为美国佬一直对电力犹抱琵琶半遮面，所以出过很多变态火车，
好像还设计过核动力（核-蒸汽轮-电力）
前进搞过一阵煤气发生炉，后来觉得没意思，停了，那节发生器还在。
谢各位科普～