იმპულსური ტურბინა რეაქციის ტურბინის წინააღმდეგ
ტურბინები არის ტურბო მანქანების კლასი, რომელიც გამოიყენება როტორული მექანიზმების გამოყენებით მომდინარე სითხეში ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევისთვის. ტურბინები, ზოგადად, გარდაქმნის სითხის თერმულ ან კინეტიკურ ენერგიას სამუშაოდ. გაზის ტურბინები და ორთქლის ტურბინები არის თერმული ტურბო მანქანა, სადაც სამუშაო წარმოიქმნება სამუშაო სითხის ენთალპიის ცვლილების შედეგად; ანუ სითხის პოტენციური ენერგია წნევის სახით გარდაიქმნება მექანიკურ ენერგიად.
ღერძული ნაკადის ტურბინის ძირითადი სტრუქტურა შექმნილია იმისთვის, რომ უზრუნველყოს სითხის უწყვეტი ნაკადი ენერგიის მოპოვებისას.თერმულ ტურბინებში სამუშაო სითხე მაღალ ტემპერატურაზე და წნევაზე მიმართულია როტორების სერიის მეშვეობით, რომელიც შედგება ლილვზე დამაგრებულ მბრუნავ დისკზე დამაგრებული დახრილი პირებისგან. თითოეულ როტორულ დისკს შორის დამონტაჟებულია სტაციონარული პირები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც საქშენები და ხელმძღვანელობენ სითხის ნაკადს.
ტურბინები კლასიფიცირდება მრავალი პარამეტრის გამოყენებით, ხოლო იმპულსისა და რეაქციის დაყოფა ემყარება სითხის ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევის მეთოდს. იმპულსური ტურბინა წარმოქმნის მექანიკურ ენერგიას მთლიანად სითხის იმპულსიდან როტორის პირებზე ზემოქმედებისას. რეაქტიული ტურბინა იყენებს სითხეს საქშენიდან სტატორის ბორბალზე იმპულსის შესაქმნელად.
მეტი იმპულსური ტურბინის შესახებ
იმპულსური ტურბინები გარდაქმნის სითხის ენერგიას წნევის სახით სითხის ნაკადის მიმართულების შეცვლით როტორის პირებზე ზემოქმედებისას. იმპულსის ცვლილება იწვევს იმპულსს ტურბინის პირებზე და როტორი მოძრაობს.პროცესი აიხსნება ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით.
იმპულსურ ტურბინაში სითხის სიჩქარე იზრდება საქშენების სერიის გავლით, სანამ ის მიმართულია როტორის პირებზე. სტატორის პირები მოქმედებს როგორც საქშენები და ზრდის სიჩქარეს წნევის შემცირებით. სითხის ნაკადი უფრო მაღალი სიჩქარით (იმპულსი) შემდეგ ზემოქმედებს როტორის პირებზე, რათა გადაიტანოს იმპულსი როტორის პირებზე. ამ ეტაპების განმავლობაში სითხის თვისებები განიცდის ცვლილებებს, რომლებიც დამახასიათებელია იმპულსური ტურბინებისთვის. წნევის ვარდნა მთლიანად ხდება საქშენებში (ანუ სტატორებში), ხოლო სიჩქარე მნიშვნელოვნად იზრდება სტატორებში და ეცემა როტორებში. არსებითად, იმპულსური ტურბინები გარდაქმნის მხოლოდ სითხის კინეტიკურ ენერგიას და არა წნევას.
Pelton ბორბლები და de Laval ტურბინები არის იმპულსური ტურბინების მაგალითები.
მეტი რეაქციის ტურბინის შესახებ
რეაქციის ტურბინები გარდაქმნის სითხის ენერგიას როტორის პირებზე რეაქციით, როდესაც სითხე განიცდის იმპულსის ცვლილებას.ეს პროცესი შეიძლება შევადაროთ რეაქციას რაკეტაზე რაკეტის გამონაბოლქვი აირით. რეაქციის ტურბინების პროცესი საუკეთესოდ აიხსნება ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით.
საქშენების სერია ზრდის სითხის ნაკადის სიჩქარეს სტატორის ეტაპზე. ეს იწვევს წნევის ვარდნას და სიჩქარის ზრდას. შემდეგ სითხის ნაკადი მიმართულია როტორის პირებზე, რომლებიც ასევე მოქმედებენ როგორც საქშენები. ეს კიდევ უფრო ამცირებს წნევას, მაგრამ სიჩქარე ასევე იკლებს როტორის პირებზე კინეტიკური ენერგიის გადაცემის შედეგად. რეაქტიულ ტურბინებში არა მხოლოდ სითხის კინეტიკური ენერგია, არამედ სითხეში არსებული ენერგია წნევის სახით გარდაიქმნება როტორის ლილვის მექანიკურ ენერგიად.
ამ კატეგორიას მიეკუთვნება ფრენსის ტურბინა, კაპლანის ტურბინა და მრავალი თანამედროვე ორთქლის ტურბინა.
ტურბინების თანამედროვე დიზაინში, ექსპლუატაციის პრინციპები გამოიყენება ენერგიის ოპტიმალური გამომუშავების შესაქმნელად და ტურბინის ბუნება გამოიხატება ტურბინის რეაქციის ხარისხით (Λ).პარამეტრი ძირითადად არის თანაფარდობა წნევის ვარდნას შორის როტორის საფეხურსა და სტატორის საფეხურს შორის.
Λ=(ენთალპიის ცვლილება როტორის საფეხურზე) / (ენთალპიის ცვლილება სტატორის ეტაპზე)
რა განსხვავებაა იმპულსურ ტურბინასა და რეაქციის ტურბინას შორის?
იმპულსურ ტურბინაში წნევის (ენთალპიის) ვარდნა მთლიანად ხდება სტატორის სტადიაზე, ხოლო რეაქციის დროს ტურბინის წნევა (ენთალპია) ეცემა როგორც როტორის, ასევე სტატორის სტადიაზე. {თუ სითხე შეკუმშვადია, (ჩვეულებრივ) გაზი ფართოვდება როგორც როტორის, ისე სტატორის ეტაპებზე რეაქციის ტურბინებში.}
რეაქციის ტურბინებს აქვთ საქშენების ორი ნაკრები (სტატორსა და როტორში), ხოლო იმპულსურ ტურბინებს აქვთ საქშენები მხოლოდ სტატორში.
რეაქციის ტურბინებში, წნევაც და კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება ლილვის ენერგიად, ხოლო იმპულსურ ტურბინებში მხოლოდ კინეტიკური ენერგია გამოიყენება ლილვის ენერგიის შესაქმნელად.
იმპულსური ტურბინის მოქმედება აიხსნება ნიუტონის მესამე კანონის გამოყენებით, ხოლო რეაქტიული ტურბინები აიხსნება ნიუტონის მეორე კანონის გამოყენებით.
