| Autor |
Nachricht |
Gast
|
 Gast Verfasst am: 08. März 2006 18:00 Titel: Gasturbine: Wozu/warum verdichtet man die Luft? |
 |
|
Hi,...
ich habe mir vor kurzem die Frage gestellt, warum man bei einer Gasturbine die Luft verdichtet muss, bevor diese in die Brennkammer gelangt und mit einem Gasgemisch entzündet wird.
Anders: Wozu/Warum verdichtet man Luft vor einer Verbrennung?
Außerdem habe ich gelesen, dass es Niederdruck- und Hochdruckläufer gibt.
Bedeutet das, dass bei Niederdruckläufern die komprimierte Luft wieder ausdehnt (kann man von "entspannen" reden, oder hat das wieder einen ganz anderen Zusammenhang?)
ich hoffe mal das die Frage hier in dieses Forum rein passt
mfg gast |
|
 |
dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
|
| dermarkus Verfasst am: 09. März 2006 13:24 Titel: |
|
|
Je dichter die Luft in der Brennkammer ist, desto effizienter kann sie die Turbinenräder in Bewegung setzen. (Denn desto größer ist ihre Masse pro Volumen.)
--------------------
Zitat aus dem Wikipedia-Artikel zur Gasturbine:
Der Wirkungsgrad einer Gasturbine ist umso höher, je höher die Turbineneintrittstemperatur der Brenngase und der Druck in der Brennkammer ist. Die maximal zulässige Materialtemperatur der gekühlten Turbinenschaufeln begrenzt die Turbineneintrittstemperatur.
--------------------
Ich glaube, Niederdruckläufer und Hochdruckläufer sind verschiedene Teile ein und desselben Gasturbinenkraftwerks, beides sind Schaufelräder. Zusätzlich gibt es auch Mitteldruckläufer. |
|
|
Dieter5858
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.08.2004
Beiträge: 696
Wohnort: Hamburg
|
| Dieter5858 Verfasst am: 09. März 2006 16:12 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Der Wirkungsgrad einer Gasturbine ist umso höher, je höher die Turbineneintrittstemperatur der Brenngase und der Druck in der Brennkammer ist. |
Okay wieder etwas gelernt.
Aber sagt mal hab ich ein falsches Bild einer Gasturbine im Kopf?
Bei Gasturbine denke ich nicht an Brenngase die die Turbine aufheizen sondern an ein Wasserdampf das durch erhitztes Wasser entsteht und durch die Bewegungsenergie des Dampfes die Turbine in Bewegung bringt.
Hmm und da könnte der Druck des Wasserdampfes z.B. eingesetzt werden um die Siedetemperatur des Wassers zu senken (bzw. den Taupunkt des Dampfes zu erhöhen) damit mehr Dampf entsteht...
Ist das was ich beschrieben habe keine Gasturbine?
Aber ich will Wiki natürlich nicht wiedersprechen |
|
|
Gast
|
| Gast Verfasst am: 09. März 2006 16:44 Titel: |
|
|
|
Dampfturbine vielleicht? |
|
|
Gast
|
| Gast Verfasst am: 11. März 2006 11:18 Titel: |
|
|
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | Je dichter die Luft in der Brennkammer ist, desto effizienter kann sie die Turbinenräder in Bewegung setzen. (Denn desto größer ist ihre Masse pro Volumen.)
--------------------
Zitat aus dem Wikipedia-Artikel zur Gasturbine:
Der Wirkungsgrad einer Gasturbine ist umso höher, je höher die Turbineneintrittstemperatur der Brenngase und der Druck in der Brennkammer ist. Die maximal zulässige Materialtemperatur der gekühlten Turbinenschaufeln begrenzt die Turbineneintrittstemperatur.
--------------------
Ich glaube, Niederdruckläufer und Hochdruckläufer sind verschiedene Teile ein und desselben Gasturbinenkraftwerks, beides sind Schaufelräder. Zusätzlich gibt es auch Mitteldruckläufer. |
zu 1)
sprich durch die Verdichtung der Luft, werden die Verbrennungsprodukte in der Brennkammer, die anschließend die Läuferscheiben antreibt, auf eine wesentlich höhere Temperatur gebracht, als ohne Verdichtung, weil Masse= Energie ist?
Ist das so richtig?
zu2)
Da wird ja unter anderem über den Druck in der Brennkammer gesprochen. Habe das hier gelesen:
"Die unter hohem Druck bis zu 10 bar stehenden Verbrennungsgase gelangen auf die Schaufelräder der Turbine und treiben diese an"
Unter 10 Bar kann ich mir nicht so richtig etwas vorstellen, mit was kann man die 10Bar vergleichen?
(Beispiel: Eine Gasturbine ist so schwer wie 60 Elefanten (300Tonnen)
mfg gast (Threaderstellen) |
|
|
Gast
|
| Gast Verfasst am: 11. März 2006 11:28 Titel: |
|
|
| Dieter5858 hat Folgendes geschrieben: |
Okay wieder etwas gelernt.
Aber sagt mal hab ich ein falsches Bild einer Gasturbine im Kopf?
|
Ja, wovon du gesprochen hast ist eine Dampfturbine.
Aber die Art wie eine Gas- und Dampfturbine arbeiten ist ziemlich identisch.
Es gibt ja die sogenannten Kombikraftwerke, oder auch GUD Kraftwerke (G=Gasturbine, U=und, D=Dampfturbine) genannt.
Da werden die heißen Abgase der Gasturbine weitergeleitet zum Heizkessel, wo wiederrum Dampf erzeugt wird, der die Turbine der Dampfturbine antreibt.
Man kombiniert die beiden "Geräte", weil die Gasturbine nur einen geringen Wirkungsgrad hat.
Doch nun stelle ich mir die Frage, warum man die Turbine der Gasturbine nicht einfach verlängert um den Wirkungsgrad zu erhöhen, denn so sind die heißen verbrennungsgase doch abgekühlt
____
Aus dem Brockhaus:
Der Wirkungsgrad ist umso besser, je höher die Temperatur der in die Turbine eintretenden Verbrennungsgase und je niedriger die Temperatur der ins Freie ausströmende Gas ist.
threadersteller "gast" |
|
|
dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
|
| dermarkus Verfasst am: 11. März 2006 15:38 Titel: |
|
|
| Anonymous hat Folgendes geschrieben: |
zu 1)
sprich durch die Verdichtung der Luft, werden die Verbrennungsprodukte in der Brennkammer, die anschließend die Läuferscheiben antreibt, auf eine wesentlich höhere Temperatur gebracht, als ohne Verdichtung, weil Masse= Energie ist?
Ist das so richtig?
zu2)
Da wird ja unter anderem über den Druck in der Brennkammer gesprochen. Habe das hier gelesen:
"Die unter hohem Druck bis zu 10 bar stehenden Verbrennungsgase gelangen auf die Schaufelräder der Turbine und treiben diese an"
Unter 10 Bar kann ich mir nicht so richtig etwas vorstellen, mit was kann man die 10Bar vergleichen?
(Beispiel: Eine Gasturbine ist so schwer wie 60 Elefanten (300Tonnen)
mfg gast (Threadersteller) |
zu 1) Die Verdichtung hilft vor allem deshalb, weil dichtere Luft mehr Masse pro Volumen hat, und deshalb mehr Kraft auf die Schaufelräder der Turbine übertragen kann.
zu 2) Den Mechanismus, dass eine höhere Temperaturdifferenz die Effizienz erhöht, stelle ich mir so vor:
Je höher die Temperaturdifferenz, desto größer die Strömungsgeschwindigkeit, und desto höher die Kraftübertragung auf das Schaufelrad. Falls ich mit dieser Vermutung recht habe, dann wäre das auch ein Grund, warum es nichts bringt, die Apparatur länger zu machen, weil dann die dadurch gewonnene Erhöhung der Temperaturdifferenz durch die größere Länge "geschluckt" würde und nicht zu einer Erhöhung der Flussgeschwindigkeit führt.
Dass die Verbrennung bei höheren Dichten höhere Verbrennungstemperaturen erzeugt, halte ich für gut möglich. Das würde dann heißen, dass höhere Dichten nicht nur über Mechanismus 1, sondern auch indirekt über Mechanismus 2) die Effizienz erhöhen.
Luft bei 10 bar ist zehnmal so dicht wie Luft bei 1 bar, hat also die zehnfache Masse pro Volumen. Luft bei 1 bar und Raumtemperatur wiegt rund 29 g pro 22,4 Liter.
Wenn ich mal, um schnell etwas rechnen zu können, annehme, dass das Volumen der Luft in einem Schaufelrad ca. 22,4 m^3 beträgt, und dass ich den Effekt der Temperatur mal noch nicht berechne, dann wiegt diese Luftmenge bei 1 bar rund 29 kg, und bei 10 bar schon rund 290 kg. Man sieht also schon ein bisschen, dass es was bringt, die Luft zu verdichten. |
|
|
leing
Gast
|
| leing Verfasst am: 23. Jul 2015 14:54 Titel: |
|
|
Tut mir leid wenn ich das so sagen muss, aber das stimmt nicht.
Der Grund dafür dass man den Druck erhöht liegt in der höheren Ausbeute an Arbeit. Die linien konstanten Druckes im T-s diagram gehen weiter auseinander wenn die Entropie steigt. Dies geschieht beim verbrennunrgsprozess. Aus diesem grund bekommt man mehr ernergie aus dem verbannten gas als aus dem komprimierten. |
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
