Overtryk turbine
En turbine med positivt tryk eller en reaktionsturbine forstås at betyde en turbine , hvor arbejdsmediet foran pumpehjulet har et højere statisk tryk end bagved det. Modstykket til overtryksturbinen er den konstante trykturbine eller handlingsturbine , hvor arbejdet kun kommer fra den kinetiske energi, arbejdsmediets dynamiske tryk.
teknologi
Det anvendelige arbejde for pumpehjulet kommer hovedsageligt fra at konvertere statisk tryk til hastighed ifølge Bernoullis energiligning . Hovedtræk ved en reaktionsturbine er, at kun en del af trykket ved indløbet til turbinen omdannes til hastighed, før vandet rammer pumpehjulet . Vandet fylder hele rummet mellem løberbladene. Når vandet strømmer gennem løberen, falder trykket i strømningskanalen mellem de enkelte vinger kontinuerligt, hvilket skyldes vandets impulseffekt på løberen.
Det giver mening at forbinde en diffusor til reaktionsturbinen , som omdanner den kinetiske energi af vandet, der strømmer ud af turbinen tilbage til statisk tryk. I vandturbiner kaldes denne diffusor et sugerør .
Graden af reaktion
Den grad af reaktion r betegner forholdet mellem den entalpi , der omdannes i rotoren til den samlede enthalpi konverteres i turbinen. I tilfælde af en turbine reaktion, graden af reaktion er altid større end nul ( r > 0), i tilfælde af et konstant tryk turbine det er lig med nul ( r = 0 ), og i tilfælde af et vakuum turbine er mindre end nul ( r <0 ). Vakuumturbinen er en teoretisk mulig konstellation uden praktisk anvendelse.
Reaktionsturbiner implementeret i praksis har en reaktionsgrad mellem nul og en ( r> 0 ), hvilket betyder, at en del af trykket uden for rotoren reduceres. For dampturbiner og gasturbiner er værdien tæt på 0,5, hvilket betyder, at halvdelen af trykreduktionen finder sted i haleenheden og den anden halvdel i rotoren. Overtryksturbiner med en reaktionsgrad lig med 1 ( r = 1 ) anvendes ikke i industrien. I denne type turbine omdannes alt det statiske tryk til kinetisk energi ved hjælp af en dyse på rotoren, som det er tilfældet med det ofte citerede lærebogsexempel.
Ansøgning
Det ovenfor beskrevne gælder ikke kun for vandmøller , men også for dampturbiner og gasturbiner . Gasturbiner er altid designet som turbiner med positivt tryk, dampturbiner kan designes som positivt tryk eller konstanttryk-turbiner. For vandmøller er Kaplan- og Francis-møller positive trykmøller , mens Pelton-møllen er en ren konstant trykmølle . En sammenligning af egenskaberne med turbinen med konstant tryk kan findes i artiklen om turbinen med konstant tryk.