Номер 2, страница 75, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 5. Тепловые машины. Параграф 28. Паровые и газовые турбины. Турбореактивные двигатели и реактивные двигатели ракет - номер 2, страница 75.

Условие.

2. Перечислите основные части газовой турбины. Опишите процессы, происходящие в этих частях.

Решение.

Газовая турбина состоит из трёх основных частей, в которых последовательно происходят термодинамические процессы, составляющие цикл Брайтона.

1. Компрессор

Компрессор предназначен для всасывания атмосферного воздуха и его сжатия до высокого давления. Он состоит из ряда вращающихся (роторных) и неподвижных (статорных) лопаток. При вращении ротора воздух захватывается лопатками и сжимается, при этом его давление и температура значительно возрастают. Этот процесс близок к адиабатному сжатию. Вся работа, затрачиваемая на сжатие воздуха, совершается за счет механической энергии, передаваемой от вала турбины.

Ответ: Компрессор сжимает атмосферный воздух, повышая его давление и температуру, и подает его в камеру сгорания.

2. Камера сгорания

Сжатый воздух из компрессора поступает в камеру сгорания. Туда же через форсунки подается топливо (газообразное или жидкое). Топливо смешивается с воздухом и сгорает. Этот процесс происходит при почти постоянном давлении (изобарный подвод теплоты). В результате сгорания топлива температура рабочего тела (теперь это продукты сгорания) резко повышается до 1200–1500 °C и выше, значительно увеличивая его внутреннюю и энтальпийную энергию.

Ответ: В камере сгорания происходит сжигание топлива, в результате чего сжатый воздух нагревается до очень высокой температуры при постоянном давлении.

3. Турбина

Горячие газы под высоким давлением из камеры сгорания поступают в турбину, где они расширяются. Турбина также состоит из набора неподвижных (сопловых) и вращающихся (рабочих) лопаток. В сопловых аппаратах потенциальная энергия давления газа преобразуется в кинетическую энергию потока, который затем воздействует на рабочие лопатки, заставляя ротор турбины вращаться. В ходе этого процесса, близкого к адиабатному расширению, температура и давление газов падают, а их тепловая энергия преобразуется в механическую работу на валу турбины. Значительная часть этой работы (около 2/3) идет на привод компрессора, а оставшаяся полезная работа используется для привода внешнего устройства (например, электрогенератора или винта самолета).

Ответ: Турбина преобразует тепловую энергию горячих газов высокого давления в механическую работу вращения вала, часть которой используется для привода компрессора, а остальная является полезной работой.