Forskel mellem impuls og reaktionsturbine: impuls vs reaktionsturbin sammenlignet

Impulsturbin vs reaktionsturbine

Turbiner er en klasse af turbomaskiner, der bruges til at omdanne energien i et strømningsvæske til mekanisk energi ved hjælp af rotormekanismer. Turbiner konverterer i almindelighed enten termisk eller kinetisk energi til væsken til arbejde. Gasturbiner og dampturbiner er termisk turbo-maskineri, hvor arbejdet er dannet af entalpyændringen af ​​arbejdsfluidet; jeg. e. Den potentielle energi af væsken i form af tryk omdannes til mekanisk energi.

Den grundlæggende struktur af en aksial flow turbine er designet til at muliggøre en kontinuerlig strøm af væske under ekstraktion af energien. I termiske turbiner ledes arbejdsfluidet ved en høj temperatur og et tryk gennem en række rotorer bestående af vinklede blade monteret på en roterende skive fastgjort til akslen. I mellem hver rotordisk er der monteret stationære blade, som fungerer som dyser og styrer væskestrømmen.

Turbiner klassificeres ved hjælp af mange parametre, og impuls- og reaktionsafdelingen er baseret på metoden til at omdanne en fluids energi til mekanisk energi. En impulsturbin genererer mekanisk energi helt fra impulsen af ​​væsken, når slag på rotoren blader. En reaktionsturbin bruger væsken fra dysen til at skabe fremdrift på statorhjulet.

Mere om Impulse Turbine

Impulsturbiner konverterer væskens energi i form af tryk ved at ændre retningen af ​​væskestrømmen, når den er ramt på rotorbladene. Ændringen i momentet resulterer i en impuls på turbineblade og rotoren bevæger sig. Processen forklares ved hjælp af Newtons anden lov.

I en impulsturbine øges fluidens hastighed ved at passere gennem en række dyser, inden den rettes mod rotorbladene. Statorblade fungerer som dyserne og øger hastigheden ved at reducere trykket. Væskestrøm med højere hastighed (momentum) påvirker derefter rotorbladene for at overføre momentum til rotorbladene. Under disse trin undergår fluidegenskaberne ændringer, der er karakteristiske for impulsmurbinerne. Trykfaldet forekommer helt i dyserne (f.eks. Statorerne), og hastigheden stiger betydeligt i statorerne og dråber i rotorerne. I virkeligheden konverterer impulsmurbinerne kun den kinetiske energi af væske, ikke trykket.

Pelton hjul og de Laval turbiner er eksempler på impulsmurbinerne.

Mere om Reaktion Turbine

Reaktionsturbiner omdanner væskens energi ved reaktionen på rotorbladene, når væsken undergår en ændring i momentum. Denne proces kan sammenlignes med reaktionen på en raket ved rakets udstødningsgas. Reaktionsturbinerne forklares bedst ved brug af Newtons anden lov.

En række dyser øger fluidumstrømens hastighed i statorfasen. Dette skaber et trykfald og en stigning i hastigheden. Derefter ledes væskestrømmen til rotorbladene, som også virker som dyser. Dette reducerer trykket yderligere, men hastigheden falder også som følge af overførsel af kinetisk energi til rotorbladene. I reaktionsturbiner omdannes ikke kun væskens kinetiske energi, men også energien i væsken i form af tryk til rotorakselens mekaniske energi.

Francis turbine, Kaplan turbine, og mange af de moderne dampturbiner tilhører denne kategori.

I moderne turbine-design anvendes driftprincipper til at generere optimal energiproduktion, og turbins natur udtrykkes af graden af ​​reaktion (Λ) af turbinen. Parameteren er stort set forholdet mellem trykfaldet i rotortrinnet og statorfasen.

Λ = (enthalpiændring i rotortrinnet) / (entalpiændring i statorfasen)

Hvad er forskellen mellem impulsturbin og reaktionsturbinen?

I en impulsturbine forekommer tryk (enthalpi) dråbe fuldstændigt i statorfasen, og i reaktion falder turbintryk (entalpi) i både rotor og statorfaser. {Hvis væsken er komprimerbar, ekspanderes gassen i både rotor- og statorklasserne i reaktionsturbiner.}

Reaktionsturbinerne har to sæt dyser (i stator og rotor), mens impulsturbiner kun har dyser i stator.

I reaktionsturbiner omdannes både tryk og kinetisk energi til akseldenergi, mens kun kinetisk energi bruges til at generere akselenergi i impulsmurbiner.

Funktionen af ​​impulsturbinen forklares ved hjælp af Newtons tredje lov, og reaktionsturbinerne forklares ved hjælp af Newtons anden lov.