KWALIFIKACJA ELE6 + ELE7 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 8.
W której turbinie odbywa się przekazywanie energii kinetycznej przepływających spalin wirnikowi, na wale którego znajduje się także dostarczająca powietrze sprężarka?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Poprawna jest odpowiedź "Gazowej."
Opis dotyczy układu, w którym energia kinetyczna spalin napędza turbinę, a na wspólnym wale znajduje się sprężarka dostarczająca powietrze. Turbiny wiatrowe, wodne i parowe nie współpracują w tym sensie ze sprężarką powietrza napędzaną spalinami.

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu kluczowe są dwa elementy opisu: spaliny jako medium robocze oraz sprężarka powietrza na tym samym wale. Taki układ oznacza, że część energii strumienia spalin (w tym energii kinetycznej) jest zamieniana w pracę na wirniku turbiny, a następnie mechanicznie przenoszona wałem na sprężarkę, która zwiększa ilość/ciśnienie powietrza doprowadzanego do procesu spalania.

Odpowiedź "Gazowej." pasuje do tego opisu, bo w układach wykorzystujących gorące gazy/spaliny (turbina napędzana gazami) typowe jest sprzęgnięcie turbiny ze sprężarką na wspólnym wale. To pozwala wykorzystać energię spalin do sprężania powietrza, a więc poprawy warunków spalania lub zasilania układu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • "Wiatrowej." — turbina wiatrowa odbiera energię z ruchu powietrza atmosferycznego i napędza generator; nie jest napędzana spalinami i nie współpracuje funkcjonalnie z "sprężarką powietrza na wale" w opisywany sposób.
  • "Parowej." — turbina parowa jest napędzana parą wodną (rozprężaniem pary), a nie spalinami; typowy układ elektrowni parowej nie polega na tym, że spaliny bezpośrednio napędzają wirnik turbiny sprzężonej ze sprężarką powietrza.
  • "Wodnej." — turbina wodna zamienia energię wody (spad, przepływ) na pracę mechaniczną; brak tu medium w postaci spalin oraz typowego sprzężenia z sprężarką powietrza.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się zestaw "spaliny + turbina + sprężarka na wspólnym wale", warto od razu myśleć o układzie turbina–sprężarka, w którym gazy napędzają część turbinową, a sprężarka tłoczy powietrze do spalania.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbosprężarka to zespół, w którym turbina napędzana spalinami i sprężarka powietrza są połączone wspólnym wałem. Spaliny obracają wirnik turbiny, a sprężarka zwiększa ilość/ciśnienie powietrza w dolocie, co poprawia warunki spalania.
Spaliny o dużej prędkości i energii przepływają przez kierownicę i łopatki turbiny, powodując zmianę pędu strumienia. Ta zmiana pędu daje moment obrotowy na wirniku, a następnie energia mechaniczna jest przenoszona wałem na sprężarkę.
Wspólny wał oznacza bezpośrednie sprzęgnięcie: energia odebrana ze spalin przez turbinę zasila sprężarkę bez pośrednich przekładni. To kluczowa cecha układów doładowania i wielu maszyn gazowych, gdzie część pracy turbiny służy do sprężania powietrza.
Turbina parowa pracuje na parze wodnej w obiegu parowym, a turbina napędzana spalinami wykorzystuje gazy powstałe w spalaniu (lub gazy spalinowe) jako medium robocze. Różnią się też typowymi instalacjami: parowa jest częścią obiegu kotłowo-parowego.
W typowych zastosowaniach nie. Turbina wiatrowa napędza generator (czasem przez przekładnię), a nie sprężarkę powietrza zasilaną energią spalin. Jeśli w treści pojawiają się spaliny i sprężarka na wspólnym wale, to wskazuje na układ turbina–sprężarka związany z procesem spalania.
Najmocniejsze wskazówki to: "spaliny", "energia kinetyczna", "wirnik" oraz "na wale znajduje się także sprężarka dostarczająca powietrze". Taki zestaw opisuje maszynę, gdzie turbina odbiera energię ze spalin i napędza sprężarkę.
Częsty błąd to wybór turbiny "parowej", bo kojarzy się z energetyką, mimo że w treści są spaliny i sprężarka na wale. Inny błąd to ignorowanie fragmentu o sprężarce i traktowanie pytania jako ogólnego o turbiny, bez analizy całego opisu.
Taki układ spotyka się m.in. w turbosprężarkach silników spalinowych oraz w instalacjach, gdzie wykorzystuje się energię gazów wylotowych do wspomagania sprężania powietrza. Zasada jest podobna: spaliny napędzają turbinę, a ta napędza sprężarkę.
Jeżeli pojawiają się słowa: spaliny, powietrze do spalania, sprężarka oraz informacja o wspólnym wale, to chodzi o maszynę pracującą z gazami/spalinami. Turbiny wodne i wiatrowe nie mają takiego kontekstu medium roboczego.
Najpierw dopasuj medium robocze z treści: spaliny, para, woda lub wiatr. Potem sprawdź dodatkowe wskazówki (np. sprężarka na wale). Ta metoda ogranicza zgadywanie i pozwala szybko odrzucić odpowiedzi, które nie pasują do opisu pracy i elementów maszyny.
info

Około 46% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Poprawna jest odpowiedź "Gazowej."Opis dotyczy układu, w którym energia kinetyczna spalin napędza turbinę, a na wspólnym wale znajduje się sprężarka dostarczająca powietrze."

Źródła:

  • Wikipedia: "Turbosprężarka" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbospr%C4%99%C5%BCarka (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia: "Turbina gazowa" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_gazowa (dostęp: 2026-03-01)
  • Encyclopaedia Britannica: "Turbocharger" — https://www.britannica.com/technology/turbocharger (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw turbin i sprężarek (maszyny przepływowe)
  • Podręczniki z termodynamiki technicznej i maszyn cieplnych (rozdziały o turbinach i sprężarkach)
  • Dokumentacje techniczno-ruchowe (DTR) urządzeń z układem turbina–sprężarka, jeśli dostępne w pracowni

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego