Газотурбинные установки

Книга представляет коллективный труд 24 английских авторов - специалистов в разнообразных областях теории и практики газотурбиностроения.
В книге рассматривается теория газотурбинных установок, приводятся примеры построенных стационарных, авиационных, корабельных, судовых, локомотивных ГТУ, а также технологических ГТУ, используемых в металлургической, нефтяной и других отраслях промышленности, ГТУ для привода нагнетателей газопроводов, вспомогательных ГТД.
Рассматриваются вопросы теории, проектирования и расчетов на прочность основных элементов ГТУ, методы подготовки и сжигания твердых, жидких (в том числе остаточных) и газообразных топлив, методы удаления шлака, золы и других отложений, материалы, применяемые в газотурбиностроении.
Книга рассчитана на ученых, инженеров и конструкторов, работающих в области газотурбиностроения; она может быть также использована студентами и аспирантами втузов.

Оглавление
Предисловие к русскому изданию
Предисловие к английскому изданию
Глава 1. Введение
Глава 2. Газотурбинные циклы и схемы
§ 2.1. Введение
§ 2.2. Циклы двигателей
§ 2.3. Сравнение характеристик циклов ГТД при полной нагрузке
§ 2.4. Характеристики установок открытого цикла при частичных нагрузках
§ 2.5. Характеристики смешанных циклов
§ 2.6. Использование теплоты уходящих газов
§ 2.7. Получение полезной мощности за счет утилизации теплоты
§ 2.8. Совместное применение парового и газового циклов
Литература
Глава 3. Термодинамика рабочего процесса ГТУ
§ 3.1. Введение
§ 3.2. Идеальный цикл, в котором рабочим телом служит идеальный газ
§ 3.3. Условный цикл, в котором рабочим телом служит идеальный газ
§ 3.4. Действительный цикл
§ 3.5. Расчеты характеристик ГТУ
§ 3.6. Применение безразмерных параметров
§ 3.7. Применение различных газов в качестве рабочего тела ГТУ
§ 3.8. ГТУ с постоянным объемом сгорания
Литература
Глава 4. Механические проблемы конструирования газовых турбин
§ 4.1. Развитие газовой турбины
§ 4.2. Существующие газотурбинные установки
§ 4.3. Компрессоры
§ 4.4. Турбины
Литература
Глава 5. Осевые компрессоры
§ 5.1. Введение
§ 5.2. Основные положения теории осевого компрессора
§ 5.3. Характеристики плоской решетки
§ 5.4. Пространственный поток в компрессоре
§ 5.5. Конструкции лопаток
§ 5.6. Помпаж осевых компрессоров
§ 5.7. Согласование работы ступеней
§ 5.8. Влияние высоты полета и масштабного эффекта
§ 5.9. Заключительные замечания
Литература
Глава 6. Центробежные компрессоры
§ 6.1. Введение
§ 6.2. Элементарная теория
§ 6.3. Вопросы общего проектирования
§ 6.4. Характеристики компрессора и помпаж
§ 6.5. Согласование ступеней
Литература
Глава 7. Объемные компрессоры
§ 7.1. Введение
§ 7.2. Компрессор Лисхольма
§ 7.3. Свободнопоршневой генератор газа (СПГГ)
§ 7.4. Комбинированный дизель-газотурбинный двигатель
Литература
Глава 8. Осевые турбины
§ 8.1. Введение
§ 8.2. Общие особенности проектирования
§ 8.3. Применение простых термодинамических соотношений
§ 8.4. Измерение температур и давлений
§ 8.5. «Вихревая» теория течения
§ 8.6. Вопросы аэродинамики
§ 8.7. Характеристики режимов, отличных от основного расчетного, и режимов частичных нагрузок
Литература
Глава 9. Радиальные турбины
§ 9.1. Характеристики, учитываемые при выборе типа турбины
§ 9.2. Термодинамический процесс
§ 9.3. Оценка потерь
§ 9.4. Потери на трение о неподвижные поверхности
§ 9.5. Потери на трение о диск
§ 9.6. Потери в каналах колеса
§ 9.7. Выходные потери и потери от закрутки потока на выходе
§ 9.8. Влияние числа Рейнольдса на общий к. п. д
§ 9.9. Общие характеристики
§ 9.10. Работа при частичной нагрузке
§ 9.11. Типичные характеристики
Литература
Глава 10. Конструкционные материалы
§ 10.1. Проблемы высоких температур
§ 10.2. Основные требования
§ 10.3. Влияние физических и механических свойств
§ 10.4. Явление ползучести
§ 10.5. Обзор данных о ползучести применяемых материалов
§ 10.6. Методы испытаний
§ 10.7. Химическая стойкость
§ 10.8. Методы производства
Литература
Глава 11. Стационарные напряжения в элементах ГТУ
§ 11.1. Введение
§ 11.2. Напряжения в диске
§ 11.3. Напряжения в лопатках
§ 11.4. Трубы и фланцы
§ 11.5. Оптические методы исследования напряжений
Литература
Глава 12. Вибрации
§ 12.1. Введение
§12.2. Вычисление частот собственных колебаний компрессорных лопаток
§ 12.3. Экспериментальное определение форм колебаний
§ 12.4. Силы, возбуждающие вибрацию в компрессорах
§ 12.5. Переменные напряжения в лопатках
§ 12.6. Флаттер лопаток компрессора
§ 12.7. Баффтинг
§ 12.8. Критическое число оборотов и неспокойный ход машин
§ 12.9. Вибрация камер сгорания
§ 12.10. Усилия, передаваемые на опоры
Литература
Глава 13. Нефтяные топлива
§ 13.1. Введение
§ 13.2. Нефтяные топлива
§ 13.3. Топлива для авиационных ГТУ
§ 13.4. Топлива для промышленных ГТУ
Литература
Глава 14. Твердое топливо
§ 14.1. Химический состав
§ 14.2. Уголь
§ 14.3. Торф
§ 14.4. Производные каменного угля
Литература
Глава 15. Сжигание жидких топлив
§ 15.1. Введение
§ 15.2. Свойства топливо-воздушных смесей
§ 15.3. Впрыск топлива
§ 15.4. Структура пламени
§ 15.5. Некоторые вопросы, относящиеся к камерам сгорания
§ 15.6. Горение в замкнутых ГТУ
Литература
Глава 16. Основы горения твердого топлива
§ 16.1. Введение
§ 16.2. Кусковой уголь
§ 16.3. Пылевидное топливо
§ 16.4. Сжигание топливной крошки
§ 16.5. Двухстадийное горение
§ 16.6. Торф
Литература
Глава 17. Системы сжигания жидких и газообразных топлив
§ 17.1. Введение
§ 17.2. Система хранения и подачи мазута
§ 17.3. Распылители мазута
§ 17.4. Газовые горелки
§ 17.5. Воздухонаправляющие устройства
§ 17.6. Запалы
§ 17.7. Теплопередача
§ 17.8. Конструкция стенок
Литература
Глава 18. Системы сжигания твердых топлив
§ 18.1. Бункерная и агрегатная системы
§ 18.2. Закрытый цикл
§ 18.3. Открытый цикл
§ 18.4. Выбор оборудования
Литература
Глава 19. Золовые отложения при сжигании жидкого топлива
§ 19.1. Введение
§ 19.2. Зола мазутов
§ 19.3. Механизм образования отложений
§ 19.4. Способы борьбы с отложениями
§ 19.5. Коррозия
Литература
Глава 20. Золовые отложения, коррозия и эрозия при сжигании твердых топлив
§ 20.1. Влияние примесей топлива на конструкцию установки
§ 20.2. Отложения на холодных поверхностях
§ 20.3. Абразивное действие частиц
§ 20.4. Износ лопаток
§ 20.5. Трубчатые регенераторы
Литература
Глава 21. Теплообмен и теплообменники
§ 21.1. Общая классификация
§ 21.2. Принцип теплообмена
§ 21.3. Проектирование теплообменников ГТУ
§ 21.4. Монтаж и вопросы эксплуатации
§ 21.5. Примеры современных конструкций теплообменников
Литература
Глава 22. Применение газовых турбин в авиации
§ 22.1. Историческая справка
§ 22.2. Основные конструктивные соображения
§ 22.3. Типы авиационных двигателей
§ 22.4. Область применения двигателей различных типов
§ 22.5. Выбор типа двигателя
§ 22.6. Официальные конструктивные требования, предъявляемые к самолетам и двигателям
§ 22.7. Стандартные атмосферные условия
§ 22.8. Тропическая и арктическая температуры
§ 22.9. Изображение характеристик самолета
§ 22.10. Основные особенности некоторых английских турбореактивных и турбовинтовых самолетов
§ 22.11. Анализ работы авиационного ГТД
§ 22.12. Изображение характеристик двигателя
§ 22.13. Основные особенности современных авиационных ГТД
§ 22.14. Компоненты авиационных ГТД
§ 22.15. Системы управления
§ 22.16. Редукторные передачи и воздушные винты
§ 22.17. Увеличение тяги турбореактивных двигателей
§ 22.18. Особенности установки двигателя на самолете
§ 22.19. Инспекция
§ 22.20. Испытания авиационных газотурбинных двигателей
§ 22.21. Периоды процесса создания и усовершенствования двигателя
§ 22.22. Процедура испытаний при утверждении типа двигателя
§ 22.23. Военные характеристики двигателя
§ 22.24. Летные ограничения
§ 22.25. Установка для приемных испытаний
§ 22.26. Результаты испытаний и методы внесения поправок
§ 22.27. Топлива для авиационных турбин
§ 22.28. Смазка авиационных ГТД
Литература
Глава 23. Стационарные газотурбинные установки
§ 23.1. Введение
§ 23.2. Выработка электроэнергии
§ 23.3. Перекачка жидкостей
§ 23.4. Комбинированная выработка тепловой и механической энергии
§ 23.5. Экономичность
§ 23.6. Газотурбинные установки и топливо для них
Литература
Глава 24. Применение газовых турбин на коммерческих судах
§ 24.1. Введение
§ 24.2. Основные требования
§ 24.3. Типы судов
§ 24.4. Выводы по вопросу о главных двигателях
§ 24.5. Реверс
§ 24.6. Вспомогательные генераторы
Литература
Глава 25. Применение газовых турбин в военном флоте
§ 25.1. Введение
§ 25.2. Требования, предъявляемые к главным корабельным установкам
§ 25.3. Рассмотрение различных циклов
§ 25.4. Вес
§ 25.5. Занимаемое пространство
§ 25.6. Характеристика работы
§ 25.7. Надежность и обслуживание
§ 25.8. Маневренность
§ 25.9. Реверсирование
§ 25.10. Военные требования
§ 25.11. Производство
§ 25.12. Вспомогательные механизмы
Литература
Глава 26. Применение газовых турбин в автомобильном транспорте
§ 26.1. Введение
§ 26.2. Преимущества
§ 26.3. Недостатки
§ 26.4. Соображения о конструировании ГТД
§ 26.5. Историческая справка
§ 26.6. Вероятные усовершенствования
Литература
Глава 27. Применение газовых турбин на локомотивах
§ 27.1. Введение
§ 27.2. Общие характеристики
§ 27.3. Экономичность
§ 27.4. Возможные схемы газотурбинных установок
§ 27.5. Дополнительные проблемы
§ 27.6. Современные и проектируемые локомотивы
§ 27.7. Опыт эксплуатации локомотивов с газовыми турбинами
Литература
Глава 28. Применение ГТУ в производственных технологических процессах
§ 28.1. Введение
§ 28.2. Основные особенности
§ 28.3. Турбонаддув
§ 28.4. Котел Велокс
§ 28.5. Процесс Гудри
§ 28.6. Применение газовых турбин в производстве чугуна и стали
§ 28.7. Некоторые другие проекты
Литература
Перечень буквенных обозначений и индексов
Список сокращений
Таблица перевода единиц измерения