Разлика између импулсе и реакционе турбине

Импулсе турбина вс реакциона турбина
 

Турбине су класа турбо машина које се користе за претварање енергије у течности у механичку енергију коришћењем механизама ротора. Турбине, генерално, претварају или топлотну или кинетичку енергију течности у рад. Плинске турбине и парне турбине су термичке турбо машине, где је рад настао променом енталпије радне течности; тј. потенцијална енергија течности у облику притиска претвара се у механичку енергију.

Основна структура турбине аксијалног протока дизајнирана је тако да омогућава континуирани проток течности, уз истовремено извлачење енергије. У термалним турбинама, радни флуид на високој температури и притиску се усмерава кроз низ ротора који се састоје од углованих сечива монтираних на ротирајућем диску причвршћеном на осовину. Између сваког диска ротора постављени су стационарни ножеви, који дјелују као млазнице и усмеравају проток течности.

Турбине су класификоване по многим параметрима, а подела импулса и реакције заснива се на методи претварања енергије течности у механичку енергију. Импулсна турбина ствара механичку енергију у потпуности из импулса течности приликом удара на лопатице ротора. Реакциона турбина користи течност из млазнице да би створила замах на колу статора.

Више о импулсе турбине

Импулсе турбине претварају енергију течности у облику притиска мењајући смер течења флуида када се утиче на лопатице ротора. Промјена момента резултира импулсом на лопатицама турбине и кретањем ротора. Процес се објашњава употребом другог закона о Невтону.

У импулзној турбини, брзина течности се повећава проласком кроз низ млазница пре него што се усмери у лопатице ротора. Оштрице статора дјелују као млазнице и повећавају брзину смањујући притисак. Ток флуида са већом брзином (замах) затим удара оштрицама ротора, како би пренео момент на лопатице ротора. Током ових фаза својства флуида пролазе кроз промене карактеристичне за импулсе турбина. Пад притиска потпуно се јавља у млазницама (тј. У статорима), а брзина се значајно повећава код статора и опада у роторима. У основи, импулсе турбине само претварају кинетичку енергију течности, а не притисак.

Пелтонови точкови и де Лавал турбине су примери импулзних турбина.

Више о реакцијској турбини

Реакционе турбине претварају енергију течности реакцијом на лопатицама ротора, када течност промени замах. Овај поступак се може упоредити са реакцијом ракете на издувни гас ракете. Процес реакционих турбина најбоље је објаснити користећи Невтонов други закон.

Низ млазница повећава брзину струјања течности у фази статора. Ово ствара пад притиска и повећање брзине. Затим се струја течности усмерава на лопатице ротора, који такође делују као млазнице. То додатно смањује притисак, али брзина такође опада као резултат преноса кинетичке енергије на лопатице ротора. У реакционим турбинама, не само кинетичка енергија течности, већ и енергија у течности у облику притиска претвара се у механичку енергију осовине ротора..

Францисова турбина, Капланова турбина и многе савремене парне турбине припадају овој категорији.

У модерном дизајну турбина, принципи рада се користе за генерисање оптималне производње енергије, а природа турбине се изражава степеном реакције (Λ) турбине. Параметар је у основи однос између пада притиска у фази ротора и статора.

Λ = (промена енталпије у фази ротора) / (промена енталпије у фази статора)

Која је разлика између импулсе турбине и реакцијске турбине?

У импулзној турбини, пад притиска (енталпије) се у фази статора потпуно појављује, а реакциони притисак турбине (енталпија) пада и у фази ротора и у статору. Ако је течност стисљива, (гас) се обично шири у фазама ротора и статора у реакцијским турбинама.

Реакционе турбине имају два сета млазница (у статору и ротору) док импулсе турбине имају млазнице само у статору.

У реакционим турбинама, и притисак и кинетичка енергија се претварају у енергију осовине док се у импулзним турбинама користи само кинетичка енергија за производњу енергије осовине.

Рад импулзне турбине објасњен је коришћењем Невтоновог трећег закона, а реакционе турбине су објашњене Невтоновим другим законом.