Impulsturbine
En turbine med konstant tryk , også kendt som en handlingsturbine eller impulsturbine , er en turbine , hvor arbejdsmediet har det samme statiske tryk før og efter pumpehjulet . Det nyttige arbejde for pumpehjulet kommer udelukkende fra omdannelsen af kinetisk energi , det dynamiske tryk i arbejdsmediet, ifølge Bernoulli energiligning . En konstant trykmølle har en reaktionsgrad på nul. Det modsatte udtryk med den konstante trykturbine er overtrykket eller reaktionsturbinen .
teknologi
Eksempler på impulsturbiner er Pelton-turbinen , Curtis-turbinen , Laval-turbinen og flowturbinen . Konstant trykmøller er hovedsageligt bygget i et kammerdesign , da tværsnitsarealerne for lækstrømme er mindre sammenlignet med tromledesignet . Kammerudformningen er også mulig på grund af de meget lave aksiale kræfter, fordi høje aksiale kræfter er typiske for turbiner med positivt tryk.
Modstykket til den konstante trykturbine er overtryksturbinen , også kendt som reaktionsturbinen (reaktionsgrad> 0).
ejendomme
Der er egenskaber, der er fælles for alle impulsturbiner, og nogle, der kun spiller en rolle i flertrins dampturbiner. Gasturbiner betragtes ikke her, fordi de altid er designet som overtryksturbiner.
Egenskaber for alle impulsturbiner
- Tætningen mellem klingen og huset er ikke så vigtig, fordi der ikke er nogen trykforskel opstrøms og nedstrøms for knivene.
- Delvis eller flere optagelser er mulige, fordi arbejdsmediet ikke udvides efter at have forladt ledeskovlen.
- Med samme effektoutput roterer et konstant tryk trin 0,707 gange (1 / √2) langsommere end et overtrykstrin med en reaktionsgrad på 0,5, forudsat at massestrømningshastigheden og turbinediameteren er de samme.
- Ved samme hastighed leverer et konstant tryk trin dobbelt så meget effekt som et overtryk trin med en reaktionsgrad på 0,5, forudsat at massestrømningshastigheden og turbinediameteren er de samme.
- En turbine med konstant trykblade har det største afbrydningsmoment sammenlignet med andre turbiner og er derfor af særlig interesse for teknologi, hvor der kræves høje startmomenter ved lave hastigheder. F.eks. Anvendes trin med lige tryk i luftmotorer i jetmotorer.
Dampturbine med konstant tryk
Følgende egenskaber gælder kun for flertrinsdampturbiner, da vandturbiner ikke er designet til at være flertrins.
- Mindre antal trin sammenlignet med en turbine med positivt tryk, fordi en større trykgradient kan bruges i et trin.
- Virkningsgraden for en konstant tryk turbine er noget lavere end for en positiv tryk turbine. Der er større tab i skovlen, fordi en større trykgradient reduceres, hvilket fører til højere hastigheder af mediet i styreskovlene. Derudover afbøjes strømmen stærkere i styreskovlene. I tilfælde af delvist trykmøller opstår der ventilationstab på knivene, der ikke er under tryk.
- Væsentligt mere komplekse og robuste og derfor dyrere vinger end i reaktionsturbiner.
svulme
- Willy JG Braunling: Flymotorer, Springer Verlag. Impulsturbine side 653 (3. udgave 2009) Online
Individuelle beviser
- ↑ Gunt (red.): Turbiner til gasformige væsker . Hamborg ( gunt.de [PDF]).
- ^ Hermann Weihe: Maskinvidenskab . Springer-Verlag, 1923, ISBN 3-662-34525-0 , s. 162 ( begrænset forhåndsvisning i Google Book-søgning).
- ^ Carl Pfleiderer, Hartwig Petermann: Klassikeren af teknologi: turbomaskiner . Springer, Berlin, Heidelberg 2005, ISBN 3-540-26913-4 , 10. Flertrinsstrømningsmaskinerne , pp. 468-534 , doi : 10.1007 / 3-540-26913-4_10 .
- ↑ Hugo Hoffmann: Lærebog i minedriftmaskiner: el- og arbejdsmaskiner . Springer-Verlag, 1950, ISBN 978-3-642-52861-3 , s. 125 ( begrænset forhåndsvisning i Google Bogsøgning).
- ↑ J. Reiser: Tab og effektivitet i dampturbiner . 2000, s. 12 ( fundus.org [PDF]).