Gradul de reacție

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În studiul turbomachinei , gradul de reacție este un parametru adimensional definit ca raportul dintre saltul de entalpie (și, prin urmare, în ipoteza izentropicității, a presiunii) numai în partea rotorului și cea totală a unui întreg stadiu al turbomachine. Prin urmare, indică împărțirea acestui salt între partea fixă ​​și cea mobilă.

Triunghiuri de viteză la intrarea și ieșirea unei lame de rotor a turbinei de acțiune

De asemenea, poate fi calculat pornind de la vitezele obținute din triunghiurile vitezei și, în acest caz, se numește gradul de reacție cinematică , chiar dacă această definiție este mai puțin riguroasă decât cea anterioară, deoarece pentru etapele de turbină „reale” poate da valorile lui R puțin mai mici decât zero.

Rămânând în cazul ideal, definind în acest caz vitezele absolute ale fluidului, viteze relative e viteza de tragere a rotorului și prin atribuirea indicilor 1 și respectiv 2 pentru intrarea și ieșirea părții rotorului, gradul de reacție cinematică ia forma:

Acest lucru se datorează faptului că Rotalpia este păstrat pe rotor, definit ca:

,

apoi cu , de la care vom avea:

.

Pe stator, pe de altă parte, se păstrează entalpia totală. Presupunând că vitezele absolute în și din scenă sunt aceleași, obținem:

Deci, substituind în definiția gradului de reacție, obținem:

că în cazul unei turbine axiale ( ), ia forma simplificată:

Tipuri

Diagramele tipice ale etapelor unei turbine: în stânga cu acțiune (rețineți designul simetric al palelor rotorului) și în dreapta cu reacție (rețineți proiectarea duzei ambelor lame).

În funcție de valoarea gradului de reacție, turbomachina, indiferent dacă funcționează ( compresoare ) sau de acționare ( turbine ), poate fi clasificată în diferite tipuri, în special:

  • după gradul de reacție egal cu zero ( ) vorbim de o mașină de acțiune „pură” (sau de impuls); saltul de presiune se dezvoltă exclusiv în partea statorică (prin creșterea sau scăderea vitezei absolute) și în partea rotorului există doar o abatere a debitului (intenționată ca viteză relativă, care, prin urmare, își menține modulul constant: de fapt, rotoarele pentru o mașină de acțiune pură este perfect simetrică. Viteza absolută este totuși variată, crescută într-un compresor, deoarece energia cinetică este furnizată fluidului și scade într-o turbină, unde energia cinetică este scăzută din fluid pentru a mișca rotoarele).
  • după gradul de reacție între zero și unitate ( ) vorbim de un motor cu reacție ; saltul de presiune este parțial procesat în stator și parțial în rotor; viteza relativă la ieșirea rotorului este, prin urmare, diferită de cea de la intrare (mai mare într-o turbină, mai mică într-un compresor);
  • pentru gradul de reacție egal cu unul ( ) vorbim despre o mașină de reacție „pură” ; saltul de presiune este dezvoltat în întregime în partea rotorului .

Exemple de turbină de acțiune pot fi văzute în turbina Pelton sau în turbina Curtis ; În general, în turbinele cu aburi, etapele de acțiune și reacție sunt alternate în diferite moduri, plasând adesea una sau mai multe etape de acțiune în partea din față, deoarece, chiar dacă cu o eficiență mai mică, pot gestiona salturi de entalpie mai mari și permit parțializarea fluxului.

Elemente conexe

linkuri externe

Inginerie Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie