Différence entre la turbine impulsive et la turbine réaction
Turbine impulsive vs turbine réaction
Les turbines sont une classe de turbo-machines utilisées pour convertir l'énergie dans un fluide qui coule en énergie mécanique par l'utilisation de mécanismes de rotor. Les turbines, en général, convertissent l'énergie thermique ou cinétique du liquide en travail. Les turbines à gaz et les turbines à vapeur sont des turbo thermiques, où l'œuvre est générée à partir du changement d'enthalpie du liquide de travail; je.e. L'énergie potentielle du fluide sous forme de pression est convertie en énergie mécanique.
La structure de base d'une turbine à débit axiale est conçue pour permettre un flux continu de fluide tout en extraitant l'énergie. Dans les turbines thermiques, le liquide de travail à une température élevée et une pression sont dirigés à travers une série de rotors composés de lames angulaires montées sur un disque rotatif attaché à l'arbre. Entre chaque disque de rotor, les lames stationnaires sont montées, qui agissent comme des buses et guident le flux de fluide.
Les turbines sont classées à l'aide de nombreux paramètres, et la division Impulse et réaction est basée sur la méthode de conversion de l'énergie d'un fluide en énergie mécanique. Une turbine à impulsion génère complètement de l'énergie mécanique à partir de l'impulsion du liquide lors de l'impact sur les lames de rotor. Une turbine de réaction utilise le fluide de la buse pour créer une élan sur la roue stator.
En savoir plus sur les turbines impulsives
Les turbines impulsives convertissent l'énergie du fluide sous forme de pression en modifiant la direction de l'écoulement du fluide lorsqu'elles sont affectées sur les lames de rotor. Le changement dans l'élan entraîne une impulsion sur les lames de turbine et le rotor se déplace. Le processus est expliqué en utilisant la deuxième loi des Newtons.
Dans une turbine à impulsion, la vitesse du fluide est augmentée en passant par une série de buses avant d'être dirigée vers les lames de rotor. Les lames de stator agissent comme les buses et augmentent la vitesse en réduisant la pression. Stream de fluide avec une vitesse plus élevée (Momentum) puis a un impact avec les lames de rotor, pour transférer l'élan vers les lames de rotor. Au cours de ces étapes, les propriétés fluides subissent des changements qui sont caractéristiques des turbines impulsives. La chute de pression se produit complètement dans les buses (i.e les statistiques), et la vitesse augmente considérablement dans les statistiques et les chutes dans les rotors. Essentiellement, les turbines impulsives ne convertissent que l'énergie cinétique du liquide, pas la pression.
Les roues Pelton et les turbines de laval sont des exemples des turbines impulsives.
En savoir plus sur la turbine de réaction
Les turbines de réaction convertissent l'énergie du liquide par la réaction sur les lames de rotor, lorsque le fluide subit un changement de dynamique. Ce processus peut être comparé à la réaction sur une fusée par le gaz d'échappement de la fusée. Le processus des turbines de réaction est mieux expliqué en utilisant la deuxième loi de Newton.
Une série de buses augmente la vitesse du flux de fluide au stade du stator. Cela crée une chute de pression et une augmentation de la vitesse. Ensuite, le flux de fluide est dirigé vers les lames de rotor, qui agissent également comme des buses. Cela réduit encore la pression, mais la vitesse baisse également en raison du transfert de l'énergie cinétique aux lames de rotor. Dans les turbines réactionnelles, non seulement l'énergie cinétique du liquide, mais aussi l'énergie du fluide sous forme de pression est convertie en énergie mécanique de l'arbre du rotor.
Francis Turbine, Kaplan Turbine et de nombreuses turbines à vapeur modernes appartiennent à cette catégorie.
Dans la conception moderne de la turbine, les principes de fonctionnement sont utilisés pour générer une production d'énergie optimale et la nature de la turbine est exprimée par le degré de réaction (λ) de la turbine. Le paramètre est essentiellement le rapport entre la chute de pression au stade du rotor et l'étape du stator.
Λ = (changement d'enthalpie au stade du rotor) / (changement d'enthalpie au stade du stator)
Quelle est la différence entre la turbine impulsive et la turbine réactionnelle?
Dans une turbine à impulsion, la chute de pression (enthalpie) se produit complètement au stade du stator, et en réaction de la pression de la turbine (enthalpie) tombe à la fois au stade du rotor et du stator. Si le fluide est compressible, (généralement) le gaz se dilate à la fois aux étapes du rotor et du stator dans les turbines réactionnelles.
Les turbines de réaction ont deux ensembles de buses (dans le stator et le rotor) tandis que les turbines impulsives n'ont des buses que dans le stator.
Dans les turbines réactionnelles, la pression et l'énergie cinétique sont converties en énergie de la tige tandis que dans les turbines impulsives, seule l'énergie cinétique est utilisée pour générer de l'énergie de la tige.
Le fonctionnement de Turbine Impulse est expliqué en utilisant la troisième loi de Newton, et les turbines de réaction sont expliquées en utilisant la deuxième loi de Newton.
