Vad är turbinframdrivning?

Turbinframdrivning är framdrivningen av ett fordon genom användning av en turbin.På grund av turbinerna låga vridmoment drivs landfordon sällan av en turbin.Marina fartyg har emellertid använt turbiner för framdrivning sedan deras uppfinning i slutet av 1800 -talet.De vanligaste typerna av turbiner som används för framdrivning är ång- och gasturbiner, som båda har sina egna unika fördelar och nackdelar.Idag använder många moderna militära fartyg ångturbiner för sina höga hastigheter och effektivitet.

Den första praktiska ångturbinen som användes för framdrivning och energiproduktion uppfanns av Sir Charles Parsons 1884. Parsons -turbinen förbättrades med tiden och installerades så småningom iEtt speciellt byggt fartyg.Detta fartyg, känt som Turrinia, var det första vattenskot som någonsin drivits av en turbin.Fartyget lanserades 1894 och kunde nå hastigheter på 34,5 knop (39,7 mph, 63,9 km/h) och användes för att visa potentialen för ångturbinframdrivning i marina fartyg.

Sedan dess blev användningen av ångturbindrivning i allt högre grad att alltmer mer mer än mer andelPopulärt för marina fartyg.Turbiner gynnades över de stora fram- och återgående ångmotorerna under perioden på grund av deras högre termiska effektivitet, hastighet och kraft-till-vikt.Kryssningsfoder, som Cunarder Lusitania, använde ångturbiner som sina främsta flyttare, vilket gjorde att de kan resa betydligt snabbare än deras kolvdrivna motsvarigheter.Den ångturbindrivna SS USA håller fortfarande den blå ribanden för den snabbaste västbundna transatlantiska korsningen, med en maximal hastighet på cirka 38 knop (43,8 mph, 71 km/h).

Med utvecklingen av kärnkraft, ångaTurbinframdrivning fortsätter att vara en allmänt använt kraftkälla.Kärnkraftsdrivna fartyg, inklusive ubåtar, använder ångturbiner som sina främsta flyttare.Kärnreaktorer ersätter pannor till värme kokande vatten i superuppvärmd ånga.Ångan körs sedan genom turbinen, där den sedan är uttömd och kondenserad för framtida användning.

Trots deras låga vridmoment har ångturbiner sett en viss användning i landfordon.Ford-nukleon var en föreslagen kärnkraftsdriven bil, där en liten kärnreaktor drev en turbin.2009 bröt ett brittiskt team av ingenjörer världens landhastighetsrekord för ångdrivna bilar med ångturbiner.Det har också varit några lokomotiv som drivs av ångturbiner.

En av ångturbinerna är deras låga vridmoment.För att övervinna detta problem används emellertid reduktionsväxlar för att öka vridmomentet på bekostnad av varv per minut (varvtal).Medan vridmomentkraven varierar beroende på applicering kräver nästan alla ångturbindrivna fordon en viss mängd vridmoment som inte kan uppnås genom en direkt körning.De flesta fordon som drivs av ångturbiner använder därför reduktionsväxlar.

Ett alternativ till reduktionsväxlar är en turboelektrisk enhet, där turbinen snurrar en generator som driver en elmotor.Den elektriska motorn sedan servrarna som den främsta flyttaren för fordonet, med ångturbinen som ger sin kraft.På grund av deras kostnad har emellertid turboelektriska system endast använts i ett litet antal fartyg och lok.

Gasturbiner spelar också en mycket viktig roll i modern turbinframdrivning.Till skillnad från en ångturbin, vars ånga med hög hastighet vänder flera rotorer, använder gasturbiner förbränning för att producera den termiska expansionen som är nödvändig för rotation.Gasturbiner är inte bara mycket kraftfullare än ångturbiner, utan de kan också rotera vid mycket högre hastigheter.På grund av detta har gasturbiner använts för flygplan, lok, fartyg och ännu tyngre militära fordon.