涡轮推进是指通过使用涡轮来推进车辆。由于涡轮的低扭矩,陆地车辆很少由涡轮驱动。然而,自19世纪末发明涡轮机以来,船舶一直采用涡轮机推进。用于推进的涡轮机最常见的类型是蒸汽涡轮机和燃气涡轮机,两者都有各自独特的优缺点。如今,许多现代军舰都使用蒸汽轮机,以实现高速和高效率 .
1884年,查尔斯·帕森斯爵士发明了第一台用于推进和发电的实用蒸汽轮机。帕森斯涡轮机经过一段时间的改进,最终被安装在一艘特制的船上。这艘船被称为“Tubrinia”,是有史以来第一艘由涡轮机驱动的船只。该船于1894年下水,可达到34.5节(39.7英里/小时,63.9公里/小时)的航速,并被用来展示蒸汽轮机推进船舶的潜力
从那时起,蒸汽轮机推进在船舶上的使用变得越来越普遍。涡轮机因其更高的热效率、速度和功率重量比而受到当时大型往复式蒸汽机的青睐。像库纳德“卢西塔尼亚号”这样的邮轮使用蒸汽轮机作为原动机,使它们的行驶速度比活塞驱动的邮轮快得多。蒸汽轮机驱动的SS“美国”号仍然保持着最快的西向横渡大西洋的蓝边,最高速度约为38节(43.8英里/小时,71公里/小时)。。
随着核电的发展,汽轮机推进仍然是一种广泛使用的动力源。包括潜艇在内的核动力船舶使用蒸汽轮机作为原动机。核反应堆取代锅炉将沸水加热成过热蒸汽。蒸汽随后流经涡轮机,在那里被排出并冷凝以供将来使用
尽管蒸汽涡轮机的扭矩很低,但它在陆地车辆上也有一些用途。福特核子是一款核动力汽车,由一个小型核反应堆驱动涡轮机。2009年,一个英国工程师团队打破了使用蒸汽涡轮机的蒸汽动力汽车的世界陆地速度记录。也有一些机车由蒸汽轮机驱动
汽轮机的缺点之一是扭矩低。然而,为了克服这个问题,使用减速齿轮以每分钟转数(RPM)为代价来增加扭矩。虽然扭矩需求因应用而异,但几乎所有蒸汽轮机驱动的车辆都需要一定量的扭矩,这是直接驱动无法实现的。因此,大多数由汽轮机驱动的车辆都采用减速齿轮。
减速齿轮的另一种选择是涡轮电驱动,涡轮带动发电机旋转,为电动机提供动力。然后,电动机作为车辆的原动机,由蒸汽轮机提供动力。然而,由于费用高昂,涡轮电力系统仅用于少数船舶和机车。
燃气轮机在现代涡轮推进中也扮演着非常重要的角色。与蒸汽轮机不同的是,燃气轮机利用燃烧产生旋转所需的热膨胀。燃气轮机不仅比蒸汽轮机的功率大得多,而且还能以更高的速度旋转。因此,燃气轮机已被用于飞机、机车、船舶,甚至重型军用车辆。
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