Kas yra dujų turbininis variklis?

Dujų turbininis variklis naudoja suslėgtas dujas turbinai ir kompresoriui sukti. Variklio viduje degalai uždegami, kad padidėtų dujų temperatūra ir slėgis. Dėl to dujos veikia turbiną didesniu greičiu. Dujų turbininiai varikliai naudojami daugeliui orlaivių ir laivų varyti ir neseniai buvo naudojami kai kuriuose kovos tankuose.

Turbina naudoja tekančio skysčio energiją ratui sukti. Turbinos samprata gyvuoja daugelį metų; vėjo malūnai ir vandens ratai yra paprasti pavyzdžiai. Judantis oras praeina per pasvirusias vėjo malūno mentes, todėl ratas sukasi. Turbinos taip pat gali būti naudojamos su garu, kaip ir daugelyje elektrinių. Tačiau dujų turbinos variklyje esanti turbina sukasi naudoja didelio slėgio orą.

Norvegų inžinieriui Aegidius Ellingui 1884 m. buvo suteiktas dujų turbinos patentas. Jo pirmasis turbinos modelis, kuris gamino daugiau galios nei sunaudojo, buvo pristatytas 1903 m. Ellingo dizainas užfiksavo besisukantį oro kompresorių prie turbinos – šiandien plačiai naudojama funkcija. Jis tikėjo, kad jei pavyktų rasti daugiau karščiui atsparių medžiagų, dujų turbininis variklis galėtų būti naudojamas lėktuvams varyti.

Pagrindinės dujų turbininio variklio dalys yra kompresorius, degimo zona ir turbina. Oras patenka į kompresorių esant normaliam slėgiui ir tada suspaudžiamas. Degimo zonoje tam tikros rūšies kuras deginamas, kad padidėtų oro temperatūra ir energijos kiekis. Tada aukštos temperatūros ir aukšto slėgio dujos yra priverstos išeiti iš variklio ir pasukti turbiną. Kietas velenas jungia kompresorių ir turbiną – turbinos sukimasis naudojamas kompresoriui sukti, todėl visas variklis tampa efektyvesnis.

Velenas, jungiantis kompresorių su turbina, gali būti arba negali būti naudojamas papildomiems įrenginiams maitinti. Reaktyviniame variklyje traukos gavimo būdas yra išmetamųjų dujų išmetimas dideliu greičiu, dėl kurio orlaivis stumiamas į priekį. Transporto priemonėse, kurios nėra varomos traukos jėga, besisukantis velenas gali būti naudojamas mechaniniams darbams atlikti. Jungtinių Valstijų armijos tankas M1 Abrams tam naudoja dujų turbininį variklį. Šiuo atveju dujų srautas naudojamas pasukti veleną, kuris maitina bako protektorius.

Dujų turbininis variklis turi keletą pranašumų, palyginti su varikliu, kuris yra daugelyje automobilių. Visų pirma, jis turi geresnį galios ir svorio santykį. Dujų turbinų varikliai taip pat yra mažesni nei jų automobiliai pagal tam tikrą galios kiekį. Šios priežastys paaiškina, kodėl daugelis sraigtasparnių ir lėktuvų naudoja tokio tipo variklius.