Dürtü Türbini ve Reaksiyon Türbini Arasındaki Fark

Darbe Türbini vs Reaksiyon Türbini
 

Türbinler, akan bir akışkandaki enerjiyi rotor mekanizmalarını kullanarak mekanik enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir turbo makine sınıfıdır. Türbinler genel olarak sıvının termal veya kinetik enerjisini işe dönüştürür. Gaz türbinleri ve buhar türbinleri, çalışmanın çalışma akışkanının entalpi değişiminden üretildiği termal turbo makineleridir; yani sıvının basınç biçimindeki potansiyel enerjisi mekanik enerjiye dönüştürülür.

Bir eksenel akış türbininin temel yapısı, enerjiyi alırken sürekli bir akışkan akışına izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Termal türbinlerde, yüksek sıcaklık ve basınçtaki çalışma sıvısı, mile bağlı bir döner disk üzerine monte edilmiş açılı bıçaklardan oluşan bir dizi rotor vasıtasıyla yönlendirilir. Her rotor diski arasında, nozul görevi gören ve sıvı akışını yönlendiren sabit bıçaklar monte edilmiştir..

Türbinler birçok parametre kullanılarak sınıflandırılır ve impuls ve reaksiyon bölümü, bir sıvının enerjisini mekanik enerjiye dönüştürme yöntemine dayanır. Dürtü türbini, rotor kanatları üzerinde darbe olduğunda tamamen sıvının darbesinden mekanik enerji üretir. Bir reaksiyon türbini, stator çarkında momentum oluşturmak için nozuldan gelen sıvıyı kullanır.

Dürtü Türbini hakkında daha fazla bilgi

Darbe türbinleri, rotor kanatlarına çarpıldığında akışkan akışının yönünü değiştirerek akışkanın enerjisini basınç biçiminde dönüştürür. Momentumdaki değişiklik, türbin kanatları üzerinde bir dürtü ile sonuçlanır ve rotor hareket eder. Süreç Newton'un ikinci yasası kullanılarak açıklanır.

Bir dürtü türbininde, rotor kanatlarına yönlendirilmeden önce bir dizi nozuldan geçirilerek sıvının hızı arttırılır. Stator kanatları nozul görevi görür ve basıncı azaltarak hızı arttırır. Daha yüksek hıza (momentum) sahip akışkan akımı, momentumu rotor kanatlarına aktarmak için rotor kanatlarını etkiler. Bu aşamalar sırasında, sıvı özellikleri impuls türbinleri için karakteristik olan değişikliklere uğrar. Basınç düşüşü nozullarda (yani statorlarda) tamamen meydana gelir ve statorlarda hız önemli ölçüde artar ve rotorlarda düşer. Özünde, impuls türbinleri sadece sıvının kinetik enerjisini dönüştürür, basıncı değil.

Pelton tekerlekler ve de Laval türbinleri dürtü türbinlerine örnektir.

Reaksiyon Türbini hakkında daha fazla bilgi

Reaksiyon türbinleri, sıvı momentumda bir değişikliğe maruz kaldığında, rotor kanatlarındaki reaksiyonla sıvının enerjisini dönüştürür. Bu işlem, roketin egzoz gazı tarafından bir roket üzerindeki reaksiyon ile karşılaştırılabilir. Reaksiyon türbinlerinin işlemi en iyi Newton'un ikinci yasası kullanılarak açıklanır.

Bir dizi nozül, stator aşamasında sıvı akışının hızını arttırır. Bu bir basınç düşüşü ve hızda bir artış yaratır. Daha sonra sıvı akışı, aynı zamanda nozul olarak da işlev gören rotor kanatlarına yönlendirilir. Bu ayrıca basıncı azaltır, ancak kinetik enerjinin rotor kanatlarına aktarılması sonucunda hız da düşer. Reaksiyon türbinlerinde, sadece sıvının kinetik enerjisi değil, aynı zamanda sıvıdaki basınç biçimindeki enerji, rotor şaftının mekanik enerjisine dönüştürülür..

Francis türbini, Kaplan türbini ve modern buhar türbinlerinin çoğu bu kategoriye ait.

Modern türbin tasarımında, optimum enerji çıkışı elde etmek için çalışma prensipleri kullanılır ve türbinin doğası, türbinin reaksiyon derecesi (Λ) ile ifade edilir. Parametre, temel olarak rotor kademesindeki basınç düşüşü ile stator kademesi arasındaki orandır.

Λ = (rotor aşamasında entalpi değişimi) / (stator aşamasında entalpi değişikliği)

İmpuls Türbini ve Reaksiyon Türbini arasındaki fark nedir?

Bir dürtü türbininde, basınç (entalpi) düşüşü tamamen stator aşamasında meydana gelir ve reaksiyon türbini basıncı (entalpi) hem rotor hem de stator aşamalarında düşer. Eğer sıvı sıkıştırılabilir ise, (genellikle) gaz, reaksiyon türbinlerindeki rotor ve stator aşamalarında genleşir.

Reaksiyon türbinleri iki set memeye (stator ve rotorda) sahipken, dürtü türbinleri sadece statorda nozullara sahiptir.

Reaksiyon türbinlerinde, hem basınç hem de kinetik enerji şaft enerjisine dönüştürülürken, dürtü türbinlerinde şaft enerjisi üretmek için sadece kinetik enerji kullanılır.

Dürtü türbininin çalışması Newton'un üçüncü yasası kullanılarak açıklanır ve reaksiyon türbinleri Newton'un ikinci yasası kullanılarak açıklanır.