Skirtumas tarp impulsinės ir reakcinės turbinos

Impulsinė turbina vs reakcijos turbina
 

Turbinos yra turbo mašinų klasė, naudojama tekančio skysčio energijai paversti mechanine energija, naudojant rotorinius mechanizmus. Turbinos paprastai konvertuoja šiluminę arba kinetinę skysčio energiją į darbą. Dujų turbinos ir garų turbinos yra šiluminės turbo mašinos, kuriose darbas sukuriamas keičiant darbinį skysčio entalpiją; y., skysčio potencinė energija slėgio pavidalu yra paverčiama mechanine energija.

Pagrindinė ašinio srauto turbinos struktūra yra suprojektuota taip, kad būtų galima nepertraukiamai tekėti skysčiams, kartu išgaunant energiją. Šiluminėse turbinose darbinis skystis esant aukštai temperatūrai ir slėgiui nukreipiamas per eilę rotorių, sudarytų iš kampinių ašmenų, pritvirtintų prie besisukančio disko, pritvirtinto prie veleno. Tarp kiekvieno rotoriaus disko yra sumontuoti stacionarūs ašmenys, kurie veikia kaip purkštukai ir nukreipia skysčio srautą.

Turbinos klasifikuojamos pagal daugelį parametrų, o impulsų ir reakcijų pasiskirstymas grindžiamas skysčio energijos pavertimo mechanine energija metodu. Impulsinė turbina sukuria mechaninę energiją visiškai iš skysčio impulsų, kai susiduria su rotoriaus mentėmis. Reakcijos turbina naudoja purkštuką iš purkštuko, kad sukurtų impulsą ant statoriaus rato.

Daugiau apie „Impulse Turbine“

Impulsinės turbinos keičia skysčio energiją slėgio pavidalu, pakeisdamos skysčio srauto kryptį, kai smogia į rotoriaus mentes. Dėl impulsų pasikeitimo atsiranda impulsas turbinos mentelėms ir rotorius juda. Procesas paaiškinamas naudojant Niutono antrąjį dėsnį.

Impulsinėje turbinoje skysčio greitis padidinamas praleidžiant purkštukų seriją prieš nukreipiant į rotoriaus mentes. Statoriaus mentės veikia kaip purkštukai ir padidina greitį sumažindami slėgį. Skysčio srautas, kurio greitis (impulsas) yra didesnis, tada susiduria su rotoriaus mentėmis, kad impulsas būtų perduotas rotoriaus mentėms. Šių etapų metu keičiasi skysčio savybės, būdingos impulsinėms turbinoms. Slėgio kritimas visiškai įvyksta purkštukuose (t. Y. Statoriuose), o greitis smarkiai padidėja statoriuose ir sumažėja rotoriuose. Iš esmės impulsinės turbinos konvertuoja tik skysčio kinetinę energiją, o ne slėgį.

Peltono ratai ir „De Laval“ turbinos yra impulsinių turbinų pavyzdžiai.

Daugiau apie reakcijos turbiną

Reakcijos turbinos konvertuoja skysčio energiją reaguodamos į rotoriaus mentes, kai skystis keičia impulsą. Šį procesą galima palyginti su raketos reakcija į raketos išmetamąsias dujas. Reakcijos turbinų procesas geriausiai paaiškinamas naudojant antrąjį Niutono dėsnį.

Purkštukų serija padidina skysčio srauto greitį statoriaus pakopoje. Tai sukuria slėgio kritimą ir greičio padidėjimą. Tada skysčio srautas nukreipiamas į rotoriaus mentes, kurios taip pat veikia kaip purkštukai. Tai dar labiau sumažina slėgį, tačiau greitis taip pat mažėja dėl kinetinės energijos perkėlimo į rotoriaus mentes. Reakcijos turbinose ne tik skysčio kinetinė energija, bet ir skysčio energija slėgio pavidalu paverčiama mechanine rotoriaus veleno energija..

Pranciškaus turbina, Kaplano turbina ir daugelis šiuolaikinių garų turbinų priklauso šiai kategorijai.

Šiuolaikiniame turbinos dizaine optimaliems energijos kiekiams generuoti naudojami veikimo principai, o turbinos pobūdis išreiškiamas turbinos reakcijos laipsniu (Λ). Parametras iš esmės yra slėgio kritimo rotoriaus ir statoriaus pakopų santykis.

Λ = (entalpijos pokytis rotoriaus pakopoje) / (entalpijos pokytis statoriaus pakopoje)

Kuo skiriasi impulsinė turbina nuo reakcijos turbinos?

Impulsinėje turbinoje slėgio (entalpijos) kritimas visiškai įvyksta statoriaus stadijoje, o reakcijos turbinos slėgis (entalpija) sumažėja tiek rotoriaus, tiek statoriaus etapuose. Jei skystis yra suspaudžiamas (paprastai), dujos išsiplečia ir rotoriaus, ir statoriaus etapuose reakcijos turbinose.

Reakcijos turbinos turi du purkštukų rinkinius (statoriuje ir rotoriuje), tuo tarpu impulsinės turbinos turi purkštukus tik statoriuje.

Reakcijos turbinose slėgis ir kinetinė energija paverčiama veleno energija, o impulsinėse turbinose veleno energijai generuoti naudojama tik kinetinė energija..

Impulsinės turbinos veikimas paaiškinamas pagal Niutono trečiąjį dėsnį, o reakcijos turbinos paaiškinamos pagal Niutono antrąjį dėsnį..