Wirkungsgrad von Gasturbinen

[wer]

Moin!

Ich hätte da mal wieder ein paar Fragen:

1. Welchen Wirkungsgrad haben Gasturbinen?
2. Eine normale Rolls Royce Turbine fährt mit einfachem Erdgas und hat 'ne Leistung
   von 60.000 PS. Erdgas hat einen Heizwert von 50kJ/g , Wasserstoff 121kJ/g .
   Wenn die Turbine nun mit Wasserstoff statt Erdgas fahren würde, hätte sie dann
   ungefähr 144.000 PS?

Gruß

Christian

[Albatros]

Hallo Christian,


hier ein link dazu    http://de.wikipedia.org/wiki/Gasturbine


Gruß,

Manfred

[wer]

Danke für den interressanten Link, leider beantwortet er keine meiner Fragen.

Gruß

Christian

[Woelfchen]

Ich bin zwar kein spezialist, aber die Leistung wird bei einem andern Brennstoff bestimmt nicht so stark ansteigen.
Man braucht auf jeden Fall Luft (Sauerstoffgehalt 20%) zum Verbrennen und der muß durch die Turbine durch.
Bleibt die Ansaugleistung gleich (Drehzahlabhänig, die Turbine wird ja nicht umgebaut/vergrößert) wird auch die Leistung etwa gleich bleiben. Man braucht halt dann halt nur weniger vom anderen Treibstoff.

Johannes

[wer]

@Woelfchen:

Also statt 2,4mal so viel PS nur 10/24 an Kraftstoffverbrauch?

[Tyrsus]

Gasturbinen unterliegen als Wärmekraftmaschinen den Carnot'schen Regeln, haben aber einen kleinen Vorteil angesichts weniger Stoßmassen und dank ihrer internen Verbennung. dürfte wohl kaum je eine über 40% Nutzenergieumsetzung gekommen sein.

Ob der Wirtschaftlichkeitsvorteil da nicht durch die noch recht problematische Lagerung von Wasserstoff aufgezehrt würde (lassen wir die Niederdruckeinlagerung in Metallschwämmen mal im Reiche der Fiktion) ...

Wenn schon Wasserstoff, dann doch lieber via Brennstoffzelle, da gibt's ja schon einen Unterwassertestträger. Interessant wäre in diesem Zusammenhang eine Einheit mit elektrischer Antriebsübertragung uund hybrider Energieumwandlung. Marschkraftwerke wären in diesem Fall Brennstoffzellen, während für Gefechtshöchstleistungen Waltherturbinenderivate bereitstünden. Das dafür notwendige OH und H₃O ließe sich im Marschbetrieb in kleiner (und somit weit weniger gefährlicher) Menge erzeugen und lagern, während bei Höchstfahrt die zugeschalteten Turbinen genügend Energie zur Treibstoffumwandlung während der Fahrt lieferten...

Wäre in Verbindung mit Rütteldämmfloß und Turbo(o. Zellen-)elektrischer Übertragung auf ein großes Käfigankermanteltriebwerk am Heck außerhalb der Druckhülle (nie wieder Probleme mit Stopfbüchsen) ein den derzeit noch in Betrieb befindlichen Nukleareinheiten teils überlegenes, teils ebenbürtiges Kampfsystem...und viel billiger.

Das ist jetzt nicht nur meine seltsam überspannte Spinnerphantasie, sondern beruht auf Projekten, die teils nicht voll verwirklicht werden konnten, teils 1945 mit untergegangen sind (nicht nur die Waltherboote) und teils heutzutage mit etwas Tüftelei leicht zur Einsatzreife zu bringen wären. Nur: Die einen dürfen's nicht (mehr), die andern werden sich hüten, so saudumm zu sein und ihre exzessiv teuer gewesene Nuklear-U-Flotte selbst in Frage zu stellen.

[Woelfchen]

@wer
Habe damals wohl deine letzte Frage übersehen.
Ja, das mit dem Kraftstoffverbrauch kommt hin. (gleicher Energiegehalt, weniger Volumen)

Zu Gasturbinen im Kraftwerksbereich:
wiki_GuD
Ist auch oft so das die mit Gas oder Öl betrieben werden. Letzteres falls mal was mit der Gasversorgung nicht stimmt.
oder bei Flugzeuge:
wiki_Strahltriebwerk

@Tyrsus
Die Walterboote sind nicht 45 mit untergegangen, die Engländer haben 2 Erprobt.
Diesel sind allerdings nicht gerade leise und Wasserstoffperoxid ist ein Stoff der sehr, sehr Problematisch ist.

Brennstoffzellen sind was feines, aber hier ist auch noch immenser Entwicklungsaufwand erforderlich um sie zu verbessern, auch wenn sich hier in den letzten Jahren viel getan hat.
Von dem rest der U-Boottechnik habe ich nicht viel Ahnung.
Man soll auch bedenken das alles was man neu entwickelt eine Menge Kinderkrankkheiten hat.

Johannes

[Tyrsus]

Freilich ist damals auch sehr viel an Beutetechnik zu jedwedem Alliierten gekommen, nur haben die Waltherboote keine wirkliche Weiterentwicklung erfahren oder sind zu grundlegend neuen Erprobungen eingesetzt worden... (allerdings hatten sie entfernte Ableger in allen alliierten späteren Bauprogrammen- bis hin zur U.S.S. Nautilus)

Leise waren die wirklich nicht- bei direkt im Rumpf verankerten Maschinen. An so was wie ein gedämmtes Maschinen"floß", wie es heute allgemein gebräuchlich ist, war alleine schon wegen des immensen Platzbedarfs nicht zu denken bei der damaligen Baugröße. Da kommt auch schon das Problem von durch eine massive Welle und empfindliche Stopfbüchsen miteinander verbundenen T-Ködern (Schrauben) und den voluminösesten Abteilungen einer Einheit...

Turboelektrischer Antrieb mit außerhalb des D-Körpers liegenden E-Triebmaschinen wäre zwar in diesen Dimensionen neu zu entwickeln, ist aber bei teilmobilen Tauchsonden schon alltäglich...

Wasserstoffperoxyd ist in der Tat kein Spielzeug- deshalb hatten Waltherboote ja einen sauber Gas- und teilweise druckdicht abgetrennten Paralleldruckkörper, der der Klasse XXI immensen Platz für Akkumulatoren gegeben hat..

 Mein kleiner Vorschlag wäre zwar nur mit vielen praktischen Bewährunsproblemen zu realisieren, dürfte sich aber nicht als unmöglich oder strategisch sinnlos erweisen... die SU hat im Geschützturmwerkshaus ja auch eine bemerkenswerte K-3 Klasse zusammengeschustert. War ja auch nur so eine Idee... Dampfturbinen waren ja auch einmal nur der Antrieb für Milchzentrifugen.

[torpedo mixer]

Wer :

zum wirkungsgrad will ich hier nichts sagen. Wenn Du Wasserstoff nimmst bleibt der Massenstrom durch den Verdichter erst mal gleich, die Brennkammer kann(muß) anders sein da sich erdgas und H2 anders mischen. Damit die Turbineneintrittstemperatur nicht durch geht MUß man einen ähnlichen Energieeintrag anbieten - also weniger H2 verwenden.  Also mehr Probleme mit der Brennstofflagerung bei kompakterer Brennkammer...

Gruß,
TM