Diskussion:Gasturbine

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Wirkungsgrad

Wie graß ist den bei einer Gasturbine der Wirkungsgrad? Ich würde mich für kleinere Bauformen interessieren, so um die 100kW....

Kleinere Gasturbinen haben in der Praxis meist einen schlechten Wirkungsgrad, etwa auf dem Niveau des Ottomotors, erst die großen Einheiten erreichen Wirkungsgrade in der Nähe des Dieselmotors, sind aber technisch anspruchsvoller und stellen auch höhere Anforderungen an die Kraftstoffqualität.
Für kleine Gasturbinen spricht das geringe Gewicht bezogen auf die Leistung. Der Kraftstoffvorrat, der ja bei mobilen Anwendungen mit transportiert werden muß, frißt diesen Vorteil jedoch schnell wieder auf, weshalb sich kleine Turbinen nur in der Luftfahrt durchsetzen konnten.
--Sleipnir 11:38, 22. Apr 2006 (CEST)
thanx ! 8D
Nein, stimmt nicht. Kleine Gasturbinen erreichen nicht einmal annähernd die thermischen Wirkungsgrade von Ottomotoren. Gasturbinen für die Luftfahrt liegen um die 20%-25% - moderne Ottomotoren erreichen inzwischen 35%, Dieselmotoren in PKW rund 40%. Große stationäre Gasturbinen kommen auf rund 34% und liegen damit deutlich hinter großen Dieselmotoren, die in Schiffen rund 50% Wirkungsgrad haben. Der Grund für den Einsatz der Gasturbinen ist bei Flugzeugen das bis heute unerreichte Leistungsgewicht (rund 4 mal besser als beim Kolbenmotor) und bei großen Gasturbinen die nahe Verfügbarkeit des Brennstoffs (z.B. Gas-Pumpstationen) und selbst bei letzterem kommen immer mehr Dieselmotoren zum Einsatz. Gasturbinen können theotisch die Wirkungsgrade von Dieselmotoren erreichen, wenn es gelänge die Turbineneintrittstemperatur um rund 1000K zu steigern - dann aber gibt es keine Materialien mehr, die dem auf Dauer Standhalten, wie man in mehreren Versuchen bereits erkennen musste. 79.212.150.93 06:22, 22. Apr. 2013 (CEST)
gerade dies [1] gefunden, sind zwar noch keine 100kW aber immmerhin,--Kino 19:53, 19. Mai 2007 (CEST)

Andere Gasturbinen-Typen

Diese Beschreibung betrifft nur die klassische Gasturbine. Eine GT muss nicht zwingend eine Verbrennungsmaschine sein: z.B. radiale Gas-Entspannungsturbine oder kryogenische Expansionsturbine. Diese Beschreibung könnte ergänzt werden.

Dieser Einwand spielt vmtl. darauf an, dass der Begriff "Gasturbine" etwas -hm- schludrig ist. Eine Gasturbine besteht, zusätzlich zur eigentlichen Turbine, noch aus den Bestandteilen Verdichter und Brennkammer. Die genannten "Alternativen" sind aber tatsächlich reine Turbinen, und selbige gibt's natürlich für alle möglichen flüssigen und gasförmigen Fluide, aus denen man Leistung ziehen will.
Eine Gasturbine (inkl. Brennkammer und Verdichter) ist dann immer eine Verbrennungsmaschine. --arilou (Diskussion) 13:56, 12. Jun. 2012 (CEST)

Historie

dieser Link gibt noch andere, frühere Gasturbinen an. Kennt sich da jemand besser aus, stimmen diese? --StromBer 17:39, 9. Aug. 2008 (CEST)

Die Frage ist zwar schon alt, aber dennoch hier ein Hinweis dazu: Viele der dort aufgeführten Turbinen sind keine Gas- sondern Dampfturbinen. --TETRIS L 09:14, 25. Mär. 2010 (CET)
Nach dem Zweiten Weltkrieg haben auch verschiebene Automobilhersteller Fiat, Rover, Chrysler) Turbinenautos entwickelt, der Chrysler Turbine Car war sogar serienreif. Wäre das nicht auch eine Erwähnung wert? --Chief tin cloud 14:13, 5. Apr. 2011 (CEST)

Schuberzeugung: Verdichter/Kompressor und Schubdüse

"Bei Triebwerken, die Schub erzeugen, wird dieser im Kompressor erzeugt, Brennkammer und Turbine dienen lediglich dem Antrieb des Kompressors."

Stimmt das denn so? Der Schub wird m.E. doch in modernen Triebwerken haupsächlich vom Fan erzeugt (der Trend geht zu einem großen Bypassverhältnis aufgrund des besseren Vortriebwirkungsgrades bei erhötem Massenstrom und kleineren Austrittsgeschwindigkeiten). Eventuell ist hier mit Kompressor auch der Fan gemeint, allerdings sollte man sich dann überlegen, das ganze etwas ausdifferenzierter zu formulieren und auch den Fan im vorangegangenen Text zu erwähnen. Ein weiterer Teil des Schubs wird von der Schubdüse generiert. Insofern ist folgender Satz aus dem Abschnitt "Schubdüse" ebenfalls etwas verwirrend, da hier von "dem Schub" gesprochen wird:

"[...]durch die das Gas mit hoher Geschwindigkeit ausströmt und damit den Schub erzeugt, weshalb[...]"

Irgendwie scheint sich das also zu widersprechen: Oben steht, der Schub wird im Kompressor erzeugt und unten heißt es dann, die Schubdüse generiere diesen. (nicht signierter Beitrag von 78.53.214.169 (Diskussion) 17:19, 1. Sep. 2010 (CEST))

Problem des Artikels ist, dass nicht prinzipiell zwischen der Funktionsweise der Gasturbine, den Bauarten und den unterschiedlichen Einsatzarten unterschieden wird. Um deine Frage zu beantworten, der Satz ist nicht richtig. Bei einem Turbofan, Turboprop wird der Schub erzeugende Fan bzw. Propeller über die Turbine angetrieben. In Strahltriebwerken wird in der Turbine nur soweit entspannt, wie Leistung zum Antrieb des Verdichters benötigt wird. Der im Abgasstrom verbleibende Impuls wird zur Schuberzeugung genutzt. (nicht signierter Beitrag von 62.143.69.23 (Diskussion) 23:31, 30. Sep. 2010 (CEST))

Zur Düse siehe auch diese Diskussion: Die Düse führt zu einem Druckungleichgewicht zwischen den Bauteilen davor und dahinter. --arilou (Diskussion) 09:44, 13. Aug. 2012 (CEST)

Grundsätzliches/POV

Eine Gasturbine sollte (analog zur Wasserturbine) eine Turbine sein, die von strömendem Gas (auch Luft ist auch Gas) angetrieben wird, alles andere ist POV. In diesem Artikel wird aber immer nur von expandierendem Gas gesprochen, sodas kein Platz für Turbinen ist, die einfach nur die Strömung von Gasen ausnutzen z.B.:Wells-Turbine. Es sollte der Ursprung der Gasströmung(=Antrieb der Turbine) verallgemeinert werden (der Ursprung sollte dann in den Artikeln des jeweiligen Antriebes ausführlich beschrieben werden, wie z.B. in: Turboprop. Eine Gasturbine ist einfach eine Turbine die durch das Medium Gas, wodurch auch immer strömend angetrieben wird. Was zur Strömung des Gases führt ist hier zweitrangig, kann dann auch in Abschnitten erklärt werden. Eine Beschränkung auf Flugzeugantriebe ist jedoch auf jeden Fall einäugig --Gniesgnatz 15:24, 23. Sep. 2011 (CEST)

Nachsatz: Die Dampfturbine (Dampf ist auch ein Gas) ist auch ursächlich eine Gasturbine, da ist zu überlegen, ob das Kategoriesystem zu überarbeiten ist, dieser Artikel aber auf jeden Fall --Gniesgnatz 15:32, 23. Sep. 2011 (CEST)

Dies ist ein Beispiel, wo sich ein Begriff durch den jahrelangen Gebrauch in einem bestimmten, eingeschränkten Sinne von seiner wörtlichen Bedeutung entfernt hat. Wenn von einer Gasturbine die Rede ist, wird darunter, soweit nicht ausdrücklich etwas anderes gesagt wird, in der Fachwelt immer eine Verbrennungskraftmaschine bestehend aus Verdichter, Brennkammer und Turbine verstanden. Und wir übernehmen hier in der Wikipedia die Begriffe nun mal so, wie sie in der Fachwelt etabliert sind. Das hat nichts mit POV zu tun, im Gegenteil. Es steht uns nicht zu, die Begriffe zu verändern, bloss weil wir meinen, dass die Fachwelt sie falsch benutzt. Das wäre Begriffsfindung. --TETRIS L 17:35, 23. Sep. 2011 (CEST)
P.S.:Eine Gasturbine in dem Sinne, wie Du sie beschreibst, wird eher Gasexpansionsturbine genannt. Eine Wells-Turbine nutzt übrigens auch ein Druckgefälle, wenn auch nur ein sehr geringes. Echte Gleichdruck-"Gasturbinen", die nur oder hauptsächlich die kinetische Energie nutzen (wie z.B. Windturbinen), fallen nicht darunter. --TETRIS L 17:35, 23. Sep. 2011 (CEST)

ok, nichts gegen deine Argumente, aber WP sollte für jeden verständlich sein, nicht nur für Fachleute (siehe Oma, es sollte doch eine differenziertere Darstellung möglich sein, in der auch nicht nur die Fachspecifica, sondern alles was man als "Gasturbine" im weitesten Sinne verstehen kann, erwähnt bzw erklärt werden. Wobei ich mal Windmühlen & Windkraftanlagen ausnehmen würde (werden auch durch "Gas" angetrieben, aber das ist eine ganz andere technische Lösung: Keine Turbine. --Gniesgnatz 19:05, 23. Sep. 2011 (CEST)

Nein, ganz falsch. Wenn jemand iRL den Begriff "Gasturbine" hört und auf WP nachschlagen will, dann muss genau dieser Artikel hier aufpoppen, und nicht sonstwas, was theoretisch nach irgendeiner Logik vielleicht auch als "Gasturbine" bezeichnet werden könnte.
Keine TF, sondern Beschreibung des echten Sprachgebrauchs. --arilou (Diskussion) 14:02, 12. Jun. 2012 (CEST)
Zum Nachsatz, eine Dampfturbine sei auch eine Gasturbine:
theoretisch "im Prinzip:ja", aber niemand aus der Technik würde das so nennen.
Zum einen ist eine Gasturbine tatsächlich definiert als Verdichter+Brennkammer+Turbine, sie sitzen idR auf einer Welle, bilden EINE Maschine. Die Dampfturbine besteht meist aus Hochdruck-, Mitteldruck- und 1-3 Niederdruckturbinen (das hängt von den Druckverhältnissen und den Dampfmengen ab), die meist jeweils auf einer Welle sitzen, die dann fest verkuppelt werden.
Zum anderen ist der Gasturbinenprozess idR ein sog. offener Prozess (Joule-Prozess), d.h. Luft strömt ein, Abgas wieder aus. Die Druckverhältnisse liegen z.B. bei 15-20, der untere Druck ist Atomsphärendruck, also ca. 1 bar.
Der Dampfturbinenprozess ist ein geschlossener Prozess (Clausius-Rankine), in dem demineralisiertes Wasser in einem Kreislauf geführt wird. Daher wird hier auch ein Kondensator benötigt, um den Dampf zum einen möglichst tief zu entspannen (--> Leistung und Wirkungsgrad), und ihn in den flüssigen Zustand zurückzuführen. Es gibt hier also 2 Aggregatzustände: flüssig und dampf- bzw. gasförmig, beim Gasturbinenprozess nur einen: gasförmig. Der "Oberste Druck" liegt heute bei bis zu 250 bar, der untere hängt vom Kühlwasser ab, das den Kondensator kühlt: ca. 0,03 - 0,1 bar.
Der ganz andere thermodynamische Dampf-Prozess hat einen höheren Wirkungsgrad als der Joule-Prozess; allerdings gab es immer Bestrebungen, den Joule-Prozess aufzubessern, z.B. durch eine Zwischenüberhitzung wie bei der Dampfturbine (Gasturbinen GT24/GT26 der Firma ABB, die später von Alstom Power, und diese in 2015 von General Electric übernommen wurde).
Beide Prozesse werden ständig weiterentwickelt, was idR über höhere Turbineneintritts-Temperaturen läuft; dafür müssen Werkstoffe und Schaufelkühlverfahren stetig weiterentwickelt werden.
--Energine (Diskussion) 19:15, 8. Nov. 2016 (CET)
erstmal zum Thema: natürlich ist und bleibt die Gasturbine die Verbrennungskraftmaschine. Und auch wenn da Kerosinverbrannt wird - das wird auch erst zum Gas, was brennt. Nun zu Deinen Wirkungsgradansichten Gas/Dampf. Nee die Gasturbine hat per se einen schlechteren Wirkungsgrad. weil sie so viel Luftvolumen verdichten muss, um arbeiten zu können. Die Temperatur beim Eintritt in den Schaufelsatz ist höher (über 1000°C, hier liegt der Hund begraben) als die Dampftemperatur (400°C), weshalb man einen höheren carnot-Wirkungsgrad der Turbine erwarten könnte. Leider wird die Luft beim Verdichten auch noch warm und die Turbienenaustrittstemperatur ist auch verdammt hoch. So kommt man (trotz der hohen Verbrennungstempoeratur) denoch „nur“ auf 40%. Schaltet man einen Dampfkessel hinten dran (GuD) und nutzt die Restwärme des Abgases, erreicht man 60%. Das ist deutlich mehr als ein Schiffsdiesel. Bei der Dampfturbine verfeuert man festen Brennstoff (oder Atomkerne) und die Luft strömt im ersteren Fall nahezu alleine dazu.--Ulfbastel (Diskussion) 11:12, 28. Okt. 2017 (CEST)

Warum fehlt Ohain?

Warum fehlt im Historischen Überblick (und im ganzen Artikel) der Name Hans_Joachim_Pabst_von_Ohain, laut jenes Artikels „Vater des Strahltriebwerks“ und laut FAZ vom 15.12.11 S.9 (Untertitel) „der Erfinder des Düsentriebwerks“? -- Wegner8 09:06, 16. Dez. 2011 (CET)

Rückmeldung eines Laien

Hallo,

ich bin zwar in Sachen Physik vorgebildet, aber bzgl. Gasturbinen ein Laie.
Folgende Fragen fand ich weder im deutschen noch im englischen Wikipedia-Artikel beantwortet und würde mich freuen, wenn der Artikel entsprechend ausgebaut wird.

Startvorgang

Benötigt eine Turbine für den Start einen Anlasser wie ein Kolbenmotor? Oder kann sich das Triebwerk bei Umgebungsdruck langsam hochschaukeln: Verbrennung bei Umgebungsdruck dreht ein bisserl die Turbine, dadurch wird ein wenig verdichtet, dadurch wird die Verbrennung intensiver, damit die Turbine schneller, dadurch die Verdichtung höher ...
Ich vermute, dass es einen Anlasser gibt. Wenn ja, wie funktioniert der?

Genau richtig, es ist wie beim Auto ein Anlasser erfoderlich, welcher die Triebwerkswelle auf Drehzahl bringt, bevor die Krafstoffeinspritzung gestartet wird. Während des Anlassens wird der Kraftstoff durch eine Zündkerze gezündet. Wenn die Turbine dann läuft, können Anlasser und Zündung abgeschaltet werden. --Hbquax (Diskussion) 22:11, 7. Mär. 2012 (CET)
das ist keine Zündkerze - die hätte viel zu wenig Energie, um die Aktivierungsenergie aufzubringen. Es ist eine Art Glühkerze.--Ulfbastel (Diskussion) 12:17, 28. Okt. 2017 (CEST)
[Wie funktioniert der?] [Ich antworte mal für den Bereich "Flugzeuge".]
Es gibt verschiedene.
Neuere Flugzeuge haben Elektro-Starter (Boeing 787#Technische Neuerungen).
Andere starten ihre APU elektrisch und beziehen dann Druckluft aus ihr, um die Turbinen der eigentlichen Triebwerke anzuschucken.
Auch ein Hilfsfahrzeug auf dem Flughafen kann Druckluft einblasen.
Es gibt vmtl. noch weitere, aber das sind die mir bekannten. --arilou (Diskussion) 13:00, 10. Nov. 2016 (CET)
elektrisch angelassene Triebwerke gabs schon bei den Russen im Sozialismus. Hab so ein Maschinchen. Läuft nach dem Start als Generator mit etwa 3kW Nennleistung.--Ulfbastel (Diskussion) 12:17, 28. Okt. 2017 (CEST)

Expansionsrichtung des Gases auch nach vorn

Luft strömt ein, wird verdichtet, Brennstoff zugeführt und gezündet. Durch die Zündung expandiert das Gas. So weit, so gut. Was mir nicht einleuchtet: Warum expandiert das Gas nur (oder vorrangig) zum Auslass und nimmt nicht teilweise den gleichen Weg zurück, den es reingekommen ist, also Richtung Verdichter (und bringt damit den Verdichter zum Stillstand)?
Am ersten Schaubild des Artikels http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Turboprop.png wird das besonders deutlich. Ich kann mir kaum vorstellen, dass allein die Trägheit des verdichteten, einströmenden Gases einen so starken Effekt auf die Vorzugsrichtung der Expansion hat.
Beim Kolbenmotor ist im Moment der Verbrennung der Brennraum dicht. Da nur der Kolben nachgibt (hoffentlich), ist klar, in welcher Richtung die Expansion Arbeit verrichtet. Bei der Gasturbine leuchtet mir nicht ein, warum die Arbeit nicht auch (höchst unerwünscht) in Richtung Verdichter geleistet wird.

  • Von Eco Ing.: Das ist sehr wohl der Fall- dass der Druck auch zurück zu den Schaufeln wirkt- u. nach allen Seiten (Wände müssen das aushalten), u. auch zurück zu den Schaufeln des Verdichters! Aber: Der komprimierende Turbine Niederdruckverdichter (z.B. 4 Schaufelräder),

(ziemlich konstanter Druck bei v= const.), der Flieger haut ständig ab, an den die Turbine angeschraubt ist! Also- ein Druckgradient von den Schaufeln Richtung Ausgang Düse u. der ist quasi konstant, bei v= const., als wenn nicht beschleunigt wird u. nicht Höhe gewonnen werden soll; Ständige Gasstrom- Nachlieferung- der Abgasstrahl geht ins Freie - deshalb haut ja das Triebwerk ab- nach vorne (!), gemäß dem Impulssatz, an das das Flugzeug festgeschraubt ist und mit ihm also - wie gewünscht, der ganze Flieger nach vorne! 23.9.2020, Eco (nicht signierter Beitrag von 2001:A61:3B3A:501:5D27:B261:B898:76EC (Diskussion) 12:58, 23. Sep. 2020 (CEST))

  • Von Eco: Die Untheoretischen mögen sich vorstellen: Es bläst Wind mit 44 km/h- da erreicht eine E- 138 die Nennleistung 3500 kW; schon bei 2,5 m/s [9 km/h), wird der Rotor - folgt der schwere Rotor passiv der Strömung "rechts" rum, im Uhrzeigersinn!
  • Invers: Annahme: wir treiben mit AKW- Strom den Generator links- rum (!), (er wird dabei zum Motor), u. wollen Luft in eine Röhre pressen, Durchmesser 138 m! Nicht vorstellbar, dabei z.B. 3 bar Druck zu erreichen! Grund: Die großen Flügelabstände und viel zu geringe Drehzahl!
Exzellente Frage, die Antwort ist zum Glück einfach. "Freiwillig" strömt Gas immer vom hohen zum niedrigen Druck. Für die umgekehrte Richtung ist eine Pumpe erforderlich. In der Gasturbine stellt der Verdichter eine solche Pumpe da. Am Verdichterausgang ist der Druck am höchsten, auf dem weiteren Weg von dort durch das Triebwerk wird er immer kleiner, bis er am Auslass wieder Umgebungsdruck erreicht. --Hbquax (Diskussion) 22:08, 7. Mär. 2012 (CET)
Diese Erklärung ist -hm- nur der halbe Weg. Unter der Annahme, dass man die Gasturbine erst mal falsch herum dreht (z.B. mittels eines "Anlassers" von außen) verrichtet dann die Turbine die Verdichtung ("Pumpe") und der Verdichter liefert Expansionsenergie. Der eigentliche Punkt ist: Weil Verdichter und Turbine etwas verschieden aufgebaut sind, ist der Verdichter besser als Pumpe/Druckerzeuger, während die Turbine mehr die Strömungsgeschwindigkeit und die Temperaturenergie ausnutzt. Das gibt der Strömung aus der Brennkammer eine Vorzugsrichtung - die Turbine ist der geringere Widerstand. Mit Hbquax' Worten "Am Verdichterausgang ist der Druck am höchsten". Zusätzlich ist die Brennkammer nicht (wie z.B. ein Kolbenmotor) auf Druckerhöhung, sondern auf Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und der Temperatur ausgelegt - der Druck fällt evtl. sogar leicht über die Brennkammer. Somit ist auch die Brennkammer nicht einfach "umgedreht betreibbar". Zu guter Letzt spritzen auch die Treibstoffdüsen in die falsche Richtung bei "Invers-Betriebsversuch". --arilou (Diskussion) 14:15, 12. Jun. 2012 (CEST)
Grundsätzlich strömen Medien/Gase vom höheren zum niedrigeren Druck, immer, das ist Physik. Die Energie eines Gasteilchen bestimmt sich i.w. aus Druck und Temperatur.

Von Eco: Sorry; es muß heißen: Die Ekin eines Gasteilchens entsteht aus dem Differenzdruck; nur aus der Differenz erhält es die Geschwindigkeit u. somit den Impuls i = m * v ! 25.9.2020 Eco Die Brennkammer erhöht die Temperatur, hat aber auch geringe Druckverluste.

Damit dieses Gasteilchen seine Energie weitgehendst (mit hohem Wirkungsgrad) an die Turbinenschaufeln abgibt - und damit an die Turbinenwelle, die an einen Generator zur Stromerzeugung oder einen anderen Energieverbraucher gekoppelt ist - sind diese Turbinenschaufeln speziell geformt.
Umgekehrt ist die Verdichtung eines Gasteilchens ein verlustreicher Prozess, für den es wiederum ganz andere ideale Schaufelformen gibt. Um die Verdichtung verlustärmer zu machen (u.a.), ist dieser Prozess in viele kleine Stufen unterteilt. Daher ist der Verdichterteil einer Gasturbine 4-5 mal länger als der reine Turbinenteil. Er verbraucht ca. 2/3 der gesamten Turbinenenergie.
Im Zuge der stetigen Prozess-Verbesserung wird nun im Verdichter Luft abgezweigt (die also nicht mehr weiter verdichtet werden muss) und der Turbine wieder zugeführt, um die Schaufeln zu kühlen, die für hohe Leistungen und Wirkungsgrade mit immer höheren Temperaturen beaufschlagt werden.


Aus all dem wird deutlich, dass man eine Gasturbine nicht umgekehrt betreiben kann. (Hinzu kommen noch eventuell auftretende Strömungsphänomene, die hier nicht weiter erörtert werden können).
--Energine (Diskussion) 20:27, 8. Nov. 2016 (CET)
Hm. Da hast du nicht nachgedacht, lieber Energine.
Deine Aussage ist "wenn eine Gasturbine vorwärts betrieben wird, kann sie nicht rückwärts laufen." Das ist aber sowieso klar.
Wenn sie nämlich erst mal (von außen) "rückwärts" gedreht wird (noch ohne Verbrennung; z.B. durch einen Elektromotor/Anlasser), dann herrschen in ihr nicht die Zustände, wie sie im Normalbetrieb gegeben sein mögen.
Dann strömt Luft durch die Turbine in das Gerät, die Turbine verdichtet sie (schlecht), der Druck fällt in der Brennkammer in Richtung Verdichter, und selbiger liefert ein wenig Entspannungsenergie, bis die Luft "vorne" wieder austritt.
Die Frage ist: Wenn man nun den Anlasser abkoppelt und zugleich Kerosin einspritzt und zündet, warum erhält man keinen stabilen Kreislauf, warum stirbt der Prozess ab? [
  • Von Eco: wie bitte? Anlasser abkoppeln ist ein Problem? Prozeß stirbt ab? Sorry, das Triebwerk fliegt dann z. B. 14 h lang bis Australien!
"Aus all dem wird deutlich, dass man eine Gasturbine nicht umgekehrt betreiben kann." - Nö, wird nicht deutlich (zumindest nicht offensichtlich).
--arilou (Diskussion) 12:15, 10. Nov. 2016 (CET)
  • Von Eco: Gastrubine invers laufen lassen? D.h. in Windkanal Strömung außen auf Fan richten mit seinen vielen dicht aneinander liegenden Schaufeln?

Nein, geht wirklich nicht- wegen dem Winkel der Schaufelräder, fast quer (ca. 70 °) zur Strömung! Wer einen Funken Gefühl für Strömung hat, kapiert auch ohne Vektorrechnung, dass das nicht gehen kann u. es dazu die großen 3- Flügler der Wind-Kraft-Anlagen gibt!

  • a) Der FAN kommprimiert u. alle danach (ebenfalls eng bestückten)Schaufelräder - auch !
  • b) Der Rotor einer Wind-Kraft-Anlage (WKA) folgt passiv der Strömung (Steiler Winkel, kaum quer)!
  • c) Und heutige Wind- Rotoren laufen n i c h t mittels Staudruck (Wie ein Drachen), sondern mit dem Vakuum an der Lee-Seite, wie der Flugzeugflüge!
  • Nicht optimiert, mangels Wissen, waren die Windräder der 1940 er Jahre in BY, D u. die gleichen (18 Flügler) in TUNESIEN; früher. Diese trieben mit einer exzentrisch (per Gelenk) ein Stange nach unten, (die Wasserkolben- Pumpen antrieben, die stets 18 Flügel hatten; d.h. eigentlich zu eng bestückt auf dem Umfang. Man wußte es erst mit der Prandtl` Strömungs-Physik (Ab ca. 1940), besser. 24.9.2020 Eco.
So also ist die Frage gemeint ! Hab's noch nicht ausprobiert ;-), aber ich denke mal (doch, tue ich manchmal ;-) ) folgendes: je nach den Geschwindigkeitsdreiecken der (z.B. 5) Turbinenreihen, wenn man sie von hinten durchströmen würde, käme - wenn überhaupt - bald nur noch ein laues Lüftchen in der Brennkammer an. (Jeder Verdichter, hier also die Turbine, kann je nach Geometrie und Drehzahl nur ein bestimmtes Gasvolumen ansaugen).
Auch die Verbrennung funktioniert nicht richtig, weil die Brenner auf bestimmte Drucke und Geschwindigkeiten ausgelegt sind, die aber mangels Masse - und vor allem umgekehrt! - gar nicht erreicht werden, so dass die Strömungsverhältnisse sich drastisch ändern. Die Verbrennung wird chaotisch verlaufen, im Ergebnis wird es an manchen Stellen eine stöchiometrische Verbrennung mit extrem hohen Temperaturen geben, das Abgas wird mangels korrekter Mischung aus sehr heißen und deutlich kühleren Strähnen bestehen. Dies wird schon die Brennkammer beschädigen. Je nach Brennergeometrie (Druckverlust) wird das Abgas es schon schwer haben, überhaupt in den Verdichter zu gelangen.
Falls doch, kann es durch die heißen Strähnen und die unterschiedlichen Temperaturen zu massiven Spannungen in den Verdichterschaufelreihen (die bei stat. GT auf max. ca. 500 °C ausgelegt sind) nahe der Brennkammer kommen, die dadurch zerstört werden können, durch die Maschine fliegen und weitere Schaufelreihen zerstören. Je nach den Druckverhältnissen, die sich dabei einstellen, wird das Abgas ein Stück weit durch den Verdichter strömen, wobei die Verdichterschaufeln einen Druckverlust darstellen, so dass das Gas evtl. darin "verreckt".
Es ist physikalisch/strömungstechnisch auch nicht möglich, ein Gas in x Stufen verdichten, damit Brennstoff zu verbrennen und in n*x (n>1) Stufen expandieren zu wollen ohne äußere Energiezufuhr. Druckverhältnis und Wirkungsgrad eines so "kurzen" Verdichters wären viel zu schlecht. Wir reden hier übrigens über Axialmaschinen. --Energine (Diskussion) 16:50, 12. Nov. 2016 (CET)
Je nach Beschaufelung werden sich bestimmte niedrige Druckverhältnisse und kurzfristig entsprechend niedrige Geschwindigkeiten einstellen, so dass die ganze GT vermutlich stehenbleibt (Gewicht! Trägheitsmoment!).
Wenn man allerdings einen kräftigen Sturm von hinten in die offene Turbine pustet - ja dann wird sie sich rückwärts drehen. Auch ohne Brennstoff. Ist schon vorgekommen.
--Energine (Diskussion) 14:56, 10. Nov. 2016 (CET)
"Es ist physikalisch/strömungstechnisch auch nicht möglich, ein Gas in x Stufen [zu] verdichten und in n*x (n>1) Stufen expandieren zu wollen ohne äußere Energiezufuhr."
??? Der Satz ist entweder falsch, per se Unsinn oder geht von unausgesprochenen Annahmen aus, die aber genannt werden müssten.
Ein Gas (in egal wie vielen Stufen) (aus Umgebungsdruck) zu komprimieren und dann (in egal wie vielen Stufen) wieder zu expandieren (bis zum Umgebungsdruck), ohne äußere Energiezufuhr, ist nah am Perpetuum Mobile.
--arilou (Diskussion) 15:11, 11. Nov. 2016 (CET)

Habs erläutert. Wie war das eigentlich gemeint mit dem "freundlichen Umgang" in der wiki. --Energine (Diskussion) 16:50, 12. Nov. 2016 (CET)

weder die Schaufeln sind anders noch sonstwas wie die Kraftstoffdüsen bewirken, dass sich die Turbine richtig dreht, sondern einfach der Volumenstrom. Stellt euch eine Kesselspeisepunpe vor: die speist einen Kessel mit 16bar Wasser. Sie wird mit Danpf angetrieben mit 16bar Druck. Für die Gasturbine bedeutet das: das heiße Gas nach der Verbrennung hat ein viel größere Volumen und entspannt sich bei der Abkühlung und verrichtet Arbeit an den Schaufeln. Die Verdichterschaufeln haben dagegen nur das bissel kalte Umgebungsluft zu transportieren. Es ist nur der Sauerstoff, der daraus benötigt wird.--Ulfbastel (Diskussion) 10:58, 28. Okt. 2017 (CEST)

Schaubild "Brennkammer"

Ich hoffte, bzgl. der vorigen Frage aus dem Schaubild "Brennkammer" schlauer zu werden: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Brennkammer.png. Leider kamen hier noch mehr Fragen auf. Wie gelangt die Luft vom Verdichter in den Brennraum? Es sieht auf dem Schaubild so aus, als wäre der Brennraum abgetrennt von der Luftzufuhr des Verdichters.

Dank vorab an die kundigen Schreiber. (nicht signierter Beitrag von MalEbenSo (Diskussion | Beiträge) 17:14, 27. Jan. 2012 (CET))

Sehe ich auch so: Das Bild ist gut gemeint, aber sehr ungünstig bei der Vergrößerung der Brennkammer. --arilou (Diskussion) 09:08, 3. Jul. 2013 (CEST)

Der größte Teil des Luftstromes vom Kompressor umströmt die Brennkammern außerhalb. Ein gewisser Teil m.W, so um die 20 Prozent strömt über kompliziert angeordnete Löcher und Schlitze in die Brennkammer. Das ist auf Fotos immer schwer zu erkennen. Der überwiegende Teil des Luftstromes dient der Kühlung des Materials, vor Allem der Schaufeln der nachfolgenden Turbine. Die Turbine soll nur den Kompressor treiben. Der eigentliche Schub wird den Durchsatz von Masse erreicht, also viele kg Luft pro Sekunde mit hoher Geschwindigikeit ausgestossen. (nicht signierter Beitrag von 91.66.145.21 (Diskussion) 17:07, 12. Apr. 2014 (CEST))

Hier muss ich leider widersprechen: es ist umgekehrt, etwa 20 % der Verdichterluft wird zu Kühlzwecken abgezweigt, ca. 80 % werden voll verdichtet und verbrennen den Brennstoff (sonst wären Wirkungsgrad und Leistung im Keller). Die somit erreichbaren höheren Temperaturen erhöhen den Wirkungsgrad, der Kühlluftbedarf senkt ihn aber wieder etwas.
Vielleicht meinst Du aber auch die sog. Sekundärluft ? Denn der Brennstoff wird mit einem geringeren Anteil der Luft - Primärluft - verbrannt, der größere Rest - die Sekundärluft - wird auch IN die Brennkammer geleitet, aber so, dass sie hinter dem eigentlichen Verbrennungsbereich der einzelnen Brenner wieder zugemischt wird. Ziel ist die Kühlung der Brennkammerwände und anschließend eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung, um Temperaturspitzen in den Turbinen-Schaufelreihen zu vermeiden. --Energine (Diskussion) 13:44, 10. Nov. 2016 (CET)
- Bei einem Turbojet / Strahltriebwerk treibt die Turbine i.w. den Verdichter (und Nebenaggregate) an, die hohe restliche kinetische Energie des Gases wird aus der Turbine als Schub ausgestossen. -- Bei einer stationären Gasturbinenanlage treibt die Turbine nicht nur den Kompressor an, sondern mit der möglichst hohen restlichen Energie (heute max. ca. 40 %), die nach der Verdichtung übrigbleibt, einen Generator zur Stromerzeugung, oder einen anderen Energieverbraucher. --Energine (Diskussion) 15:30, 10. Nov. 2016 (CET)
- Bzgl. Brennkammer: die meisten Gasturbinen haben heute Ringbrennkammern, die ringförmig um die Welle angeordnet sind. Die verdichtete Luft strömt also rund um die Welle direkt hinein. Zum Schutz vor den hohen Temperaturen ist die Welle in diesem Bereich idR mit Keramik verkleidet. --Energine (Diskussion) 19:20, 9. Nov. 2016 (CET)

Dieser Satz ist falsch: " Der Wirkungsgrad einer Gasturbine ist umso höher, je höher die Turbineneintrittstemperatur der Brenngase und das Druckverhältnis der Turbine ist." Der theoretische Wirkungsgrad ist nur durch das Druckverhältnis bestimmt, welche die Temperatur nach dem Verdichter und vor Wärmezufuhr in der Brennkammer bedingt. Die spezifische Leistung (J/kg Luftdurchsatz) ist hingegen durch die Temperaturerhöhung in der Brennkammer bestimmt. (nicht signierter Beitrag von 87.161.111.176 (Diskussion) 21:20, 28. Mai 2012 (CEST))

Nein, dieser Satz ist richtig. Der Wirkungsgrad hängt auch von der Turbineneintrittstemperatur ab. (Der ideale Kreisprozess nach Carnot sagt sogar, der Wirkungsgrad hängt nur vom Temperaturverhältnis, hier also der Turbineneintrittstemperatur, ab - wobei allerdings Druck- und Temperaturverhältnis auch zusammenhängen).
Daher laufen fast alle Versuche zur Wirkungsgraderhöhung über die Erhöhung der Turbineneintrittstemperaturen, was ausgeklügelte Schaufelkühlung und Hochtemperatur-Werkstoffe (Einkristalle, Nickelbasislegierungen, Keramikbeschichtungen) bedingt.--Energine (Diskussion) 18:03, 9. Nov. 2016 (CET)
[nur Kompressor]: Kommt drauf an, ob's ein Turbojet-Flugzeugtriebwerk oder ein Turbofan oder Wellenleistungstriebwerk ist. Im Turbojet treibt die Turbine tatsächlich nur den Verdichter an. (Zumindest im Wesentlichen.)
[die meisten Gasturbinen haben heute Ringbrennkammern]: Es gibt durchaus manche Bereiche, in denen noch immer (auch) Rohrbrennkammern gebaut werden: z.B. APUs, Turboprop-Triebwerke, Hubschrauberturbinen, Modellbau-/Segelflugzeugs-Hilfstriebwerke.
[{Ringbrennkammern} die ringförmig um die Welle angeordnet sind]: Afaik ist die "Innenwand" des Brennraums einer Ringbrennkammer i.A. nicht die Welle, sondern eine Innenschale (z.B. mit Kühlluftbohrungen), und weiter innen nochmals ein Gehäuse, um den Kühlluftkanal abzuschließen, und erst noch weiter innen verläuft dann die Welle.
--arilou (Diskussion) 13:18, 10. Nov. 2016 (CET)


Da Herr 'Eco' die Beiträge anderer Autoren scheinbar nicht liest, nicht versteht, oder vielleicht einfach nur stören will, empfehle ich den hiesigen Mitlesenden, sich ebenso zu verhalten, wie ich das tun werde:

ig-4 Diese Person beherrscht bei gegebenem Anlass das Ignorieren auf hohem Niveau.

--arilou (Diskussion) 10:23, 25. Sep. 2020 (CEST)

Freilaufturbine "in der Luftfahrt verbreitet" missverständlich

"Aufbau", dritter Absatz: "[...] auch in der Luftfahrt sind solche Antriebe mit Freilaufturbinen verbreitet."

sollte präzisiert (und am besten belegt) werden.

  • Bei Flugzeug-Strahltriebwerken versteht man unter "Zweiweller" i.A., dass die hintere(n) Turbinenstufe(n) auf einer zweiten Welle liegen, die innen durch die andere Welle nach vorne läuft und dort den Fan, evtl. auch 1-2 Verdicherstufen, antreibt.
  • Was hier beschrieben wird, ist entweder ein Wellenleistungstriebwerk (Turboprop, Hubschrauber), oder eine Aft-Fan-Bauweise (selten!).

Auf jeden Fall denkt ein unbedarfter Leser bei "Triebwerk in der Luftfahrt" erst mal an ein Düsentriebwerk eines Flugzeugs, und da ist "Freilaufturbine verbreitet" ~ nö. --arilou (Diskussion) 13:54, 15. Mai 2013 (CEST)

Brennkammer-Temperatur

aus Abschnitt "Funktionsweise": "Bei der Verbrennung entstehen Verbrennungsgase mit einer Temperatur von bis zu 1500 °C."

Gibt es einen Beleg für die 1500 °C ? Dass es Gründe gibt für genau diese Obergrenze? Oder zumindest ein Buch/Nachschlagewerk aller (kommerziell hergestellten) Triebwerke, wo man nachlesen kann, dass "keines höhere Temperaturen verwendet"? --arilou (Diskussion) 09:05, 3. Jul. 2013 (CEST)

Es handelt sich hier nicht um eine festgelegte Obergrenze. Die GT-Hersteller reden i.a. nicht gern öffentlich über die Temperaturen in ihren Brennkammern und vor der ersten Turbinenlaufreihe, aus Wettbewerbsgründen.
Denn die hohen Temperaturen beanspruchen die Materialien zusätzlich zu den anderen Kräften, die auf sie wirken, so sehr, dass sehr ausgeklügelte Kühlverfahren / Strömungsführungen und Werkstoffe nötig sind, um die Funktion und (einigermaßen) Haltbarkeit zu gewährleisten. Und das sind Betriebsgeheimnisse. --Energine (Diskussion) 19:46, 9. Nov. 2016 (CET)

Die Arbeit der Gasturbinen wird nicht von der Gas-Temperatur geleistet, sondern von der Masse des Arbeitsgases und der Geschwindigkeit mit der es auf die Turbinenschaufeln prallt! Von den Kg/s. Und je höher die Temperatur, um so weniger Masse hat ein Gas. oskar.hart@googlemail.com (nicht signierter Beitrag von 84.144.195.63 (Diskussion) 18:09, 11. Mär. 2015 (CET))

Die Energie - und damit die leistbare Arbeit - eines Gasteilchen hängt i.w. von Druck und Temperatur ab. - Je höher die Temperatur, je niedriger ist die DICHTE eines Gases, also die SPEZIFISCHE Masse in kg pro m³ Gas. Die Masse selbst ändert sich nicht. Die Arbeitsfähigkeit des Gases hängt also von Masse und Energie ab: die Energie steigt bei steigenden Drucken und Temperaturen. --Energine (Diskussion) 19:39, 9. Nov. 2016 (CET)
Die Geschwindigkeit entspringt einem Druckgefälle; und der Druckunterschied ist größer, je höher ich die Brennkammer-Austritts-Temperatur bekomme. Mit dem Druckabfall geht auch ein Temperaturabfall einher, und (afaik) auch hieraus entspringt ein Teil der Arbeit.
Die Gas-Temperatur mag nur indirekt an der Arbeit beteiligt sein, die die Turbine der Strömung entnimmt, aber sie ist durchaus beteiligt. Und zwar im Allgemeinen mit: Je höher die Temp., desto mehr Leistung kann die Turbine erzeugen.
--arilou (Diskussion) 13:17, 12. Mär. 2015 (CET)
Der Druckunterschied steigt nicht mit der Brennkammer-Austrittstemperatur. Das Druckverhältnis hängt vom Verdichter und von Masse (und Temperatur) der angesaugten Luft ab. Und: s.o. --Energine (Diskussion) 19:39, 9. Nov. 2016 (CET)

Teilrevert 15./16.09.2014

Ich habe diese Edits der/des IP-User 79.201.24.104 , 79.201.49.3 , 79.201.53.42 teilweise reverted, da einiges davon durchaus sinnvolle Änderungen waren, anderes aber totaler Murks (z.B. sind Staustrahtriebwerke und Verpuffungstriebwerke ganz sicher keine "Spezialformen" von Gasturbinen).

Meine Angaben sind bestimmt auch noch nicht "das Gelbe vom Ei", aber hoffentlich ausreichend, dass sie nicht wieder revert-würdig sind X-)

--arilou (Diskussion) 14:04, 16. Sep. 2014 (CEST)

Meine Meinung dazu [2] findest du auf deiner Disk ;-) ...-- I Fix Planes - (Sprich) 14:48, 16. Sep. 2014 (CEST)

Defekte Weblinks

Die folgenden Weblinks wurden von einem Bot („GiftBot“) als nicht erreichbar erkannt.
  • Ausführliche Erläuterungen und Hilfe zur korrekten Behebung dieser Fehler finden sich auf Wikipedia:Defekte Weblinks.
  • Ist ein von einem Bot als defekt gemeldeter externer Link doch erreichbar, dann bitte berichten – wie auch sonstige Probleme.

– GiftBot (Diskussion) 01:35, 28. Nov. 2015 (CET)

Weitere Anwendungen und Geschichte

Wer sich mal den engl. Artikel anschaut findet noch ein haufen weitere Anwendungen die sich noch darstellen ließen; so auch passende Bilder Auch der Abschnitt Geschichte fällt im engl. deutlich länger aus. Vor/Nachteile fehlen hier auch bzw. kommen ziehmlich kurz. ... 92.194.124.102 (02:22, 30. Apr. 2016 (CEST), Datum/Uhrzeit nachträglich eingefügt, siehe Hilfe:Signatur)

Differenzierung stationäre Gasturbinenanlagen und Flugtriebwerke

Mir ist aufgefallen, dass der Artikel sich sehr stark auf Flugtriebwerke bezieht, und nicht alles trifft auch auf stationäre GT-Anlagen zu. Der Begriff "Wellenturbine" erscheint mir nicht gebräuchlich.

Vielleicht könnte man hier stärker unterscheiden, zumal die Entwicklungen bei beiden Hauptarten sehr auseinandergehen, und auch die stat. Anlagen besser beschreiben. --Energine (Diskussion) 15:59, 10. Nov. 2016 (CET)

Ja, ganz meiner Meinung. Die Energietechnik fehlt in diesem Artikel bis auf einen kleinen Abschnitt.--Pechristener (Diskussion) 04:27, 8. Mai 2019 (CEST)

redirect von Wellenturbine fett fehlt und Wirkungsgrad

Im Text bei den kleinen Turbinen steht:
„...Mikrogasturbinen Rekuperatoren, die die verdichtete Luft vor dem Eintritt in die Brennkammer mit der Wärme des Abgases vorwärmen. Hierdurch sind Wirkungsgrade um 30 Prozent möglich.“
Wieso sollte das so sein - der carnot Wirkungsgrad dürfte durch das Vorwärmen sinken. Bei aufgeladenen Kolbenmotoren gibt es eine Ladeluftkühlung, um selbigen zu erhöhen...
Außerdem fehlt das fette zum redirect von Wellenturbine (was ist das überhaupt???).--Ulfbastel (Diskussion) 10:43, 28. Okt. 2017 (CEST)

Triebwerkslastig

Dieser Artikel ist sehr Treibwerklastig und geht nicht sehr stark auf die Gasturbinen der Energieversorgung ein. Es fehlt ein Abschnitt über Silobrennkammern.--Pechristener (Diskussion) 04:13, 8. Mai 2019 (CEST)

Gasturbinen-Lokomotiven

Ich sehe bei den Anwendungen keine Gasturbinenlokomotiven --Pechristener (Diskussion) 04:30, 8. Mai 2019 (CEST)

Hallo @Pechristener, den Link zu diesem Artikel hättest du sehr gern selbst einfügen können. Aber danke für den Hinweis, ich habe die Einsatzgebiete jetzt etwas besser verlinkt und zusammengefasst. --Max schwalbe (Diskussion) 10:13, 29. Dez. 2020 (CET)

Struktur des Artikels

Irgendwie ist es da wirr ... Bei den meisten Artikeln über solche Themen wird in Wikipedia die Reihenfolge Geschichte / Physik, Funktion / Anwendung, Typen etc. verwendet.

Bei diesem Artikel kommt nach der Geschichte mit Aufbau eine detaillierte konstruktive Beschreibung, dann kommt ein Abschnitt Bauweise, wo nicht klar ist, was jetzt der Unterschied zwischen Aufbau und Bauweise ist. Bei Bauweise gibt es keine Einleitung, sondern das geht es los ... Wellen-Gasturbinen gibt es ... ..ja, woher weiss jetzt WP:OmA was eine Wellen-Gasturbine ist? Der Begriff wird nicht eingeführt.

Den Abschnitt Funktionsweise hätte ich weiter oben erwartet.

--Pechristener (Diskussion) 04:50, 8. Mai 2019 (CEST)

@Arilou:

Nach diesem Revert stellen sich mir einige Fragen:

  1. schnellströmendes Hochdruck-Heißgas: wieso „schnellströmend“? - meines Wissens hält man die mittlere Gasgeschwindigkeit in der Maschine so gut es geht durch Verändern des Strömungsquerschnitts konstant, außer natürlich bei Strahltriebwerken, bei denen aber erst die entweichenden Abgase in einer Düse beschleunigt werden. Und wenn, schreibt man es nicht auseinander?
  2. die eigentliche Gasturbine: - gibt es auch uneigentliche? Anders herum gefragt: Was disqualifiziert den Verdichterantrieb als Gasturbine, der ist doch auch eine?
  3. wandelt die Energie in Wellenleistung: Arbeit in Leistung wandeln scheint mir sehr unglücklich formuliert, wenn nicht gar physikalischer Unsinn zu sein.

--Tomatenbrille (Diskussion) 01:46, 9. Jun. 2019 (CEST)

zu 1): a) In der Brennkammer fällt der Druck von der Eintritts- zur Austrittsöffnung (muss so sein, sonst würde das Fluid nicht in diese Richtung strömen); es erhöhen sich Temperatur und Geschwindigkeit, und (unter anderem) aus letzterer bezieht die Turbine ihre Leistung.
b) Die Energie des Fluids steckt in 1. Druck, 2. Temperatur, 3. Strömungsgeschw. Der Ausdruck "schnellströmendes Hochdruck-Heißgas" nennt alle drei Aspekte.
Die Düse ist i.A. übrigens nicht zum Beschleunigen des Abgasstrahls da, sondern genau zum Gegenteil - sie stellt einen Strömungswiderstand dar, um die Druckverhältnisse im Triebwerk zu regulieren.
Getrenntschreibung "schnell strömend" ~ widerspricht zwar meinem Sprachgefühl, aber weder Duden noch Wiktionary kennen die zusammengeschriebene Variante; daher scheint es wohl korrekt, das getrennt zu schreiben.
zu 2): Gerade im Artikel "Gasturbine" sollte sprachlich sauber getrennt werden zwischen "eine Turbine, in der ein Gas entspannt wird" (präzise bezeichnet als Gasentspannungsturbine) und "kombinierte Maschine aus Verdichter, Brennkammer und Turbine_die_den_Verdichter_antreibt" (besonders in hiesiegem Artikel "Gasturbine"). Ich versuche, diese (soweit als möglich) saubere Trennung aufrechtzuerhalten.
zu 3): Da stimme ich zu; da Energie und Leistung aber "nahe Verwandte" sind, würde ich das nicht gleich als "physikalischen Unsinn" titulieren.
--arilou (Diskussion) 09:34, 11. Jun. 2019 (CEST)

Triebwerk oder Aeroderivat

@Max Synchron: Mit meinem Edit wird jetzt deutlich exakter getrennt zwischen "Hersteller des (Flugzeug-)Triebwerks" und "Hersteller des Aeroderivats". Ich vermute, dass 'GE Power' dadurch an der falschen Stelle steht?

--arilou (Diskussion) 10:05, 26. Okt. 2021 (CEST)

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