天富平台公司 - 天富平台APP下载|天富平台代理【官网登录】

【天富手机版】什么是涡轮机?涡轮机有哪些类型?

涡轮是将工作流体的动能转换成有用机械能或电能的机器。从流动的液体或气体中捕获能量:在风机中,弯曲的叶片捕获风能,从而使叶片旋转。在远洋客轮或喷气式飞机中,炽热的燃烧气体让金属叶片高速旋转,从而为船舶提供动力或将飞机推向天空的能量。涡轮机还可以产生电力:几乎每个大型发电厂都使用蒸汽驱动的涡轮机,而风力和水力涡轮机可以帮助我们生产可再生能源。只要能产生能量的地方,几乎都有涡轮机的存在。

《【天富手机版】什么是涡轮机?涡轮机有哪些类型?》

广义上讲,我们根据驱动涡轮的流体类型将涡轮分为四种:水,风,蒸汽和天然气。尽管所有四种类型都以基本上相同的方式工作(随着流体逆着它们旋转而旋转),但是它们有细微的不同,并且必须以非常不同的方式进行工程设计。例如,由于在高压下产生蒸汽,因此蒸汽轮机的旋转速度非常快。使电力转动相对较慢的风力涡轮机(主要出于安全原因),因此它们必须很大以捕获相当数量的能量。燃气轮机需要由特殊的弹性合金制成,因为它们在如此高的温度下工作。水轮机通常很大,因为它们必须从整条河中提取能量,该死的并转移到他们身边。它们可以相对缓慢地转动,因为水很重并且即使在低速流动时也会携带大量能量(由于水量大)。

涡轮机的4种类型:燃气轮机,水轮机,汽轮机,风力发电机。

水轮机

大库利大坝的混流式水轮机

《【天富手机版】什么是涡轮机?涡轮机有哪些类型?》

一台巨型弗朗西斯反应涡轮机(顶部的橙色轮)在美国华盛顿州的大库利水坝被放低到位 。水流过成角度的叶片,将其推向四周,并转动与叶片相连的轴。轴使发电的发电机旋转。

水车可以追溯到2000年的古希腊时代,是最初的水轮机。如今,在水力发电厂中使用相同的原理来发电。水力发电的基本思想是,在大坝中利用河流的能量。与其让河水从山丘或山脉的源头自由下坡流向大海,不如让它跌落到一个高处(称为水头),使它加快速度(换句话说,将其势能转换为动能),然后将其通过称为压力管道的管道通过涡轮机和发电机。水电实际上是一个三步的能量转换过程:

当水落到高处时,河流的原始势能(由于从高地开始而具有)就变成了动能。

水轮机将运动水中的动能转换为机械能。

旋转的水轮机驱动发电机,将机械能转化为电能。

根据该地区的地理位置,可用水量(流量)以及滴水的距离(扬程),使用不同类型的水轮机。一些水力发电厂使用类似桶形的冲击式涡轮机(通常是Pelton轮)。其他人则使用Francis,Kaplan或Deriaz反应涡轮机。精心选择涡轮机的类型以从水中提取最大量的能量。

风力发电机

英格兰斯塔福德郡的225kW风力发电机

《【天富手机版】什么是涡轮机?涡轮机有哪些类型?》

一台典型的风力发电机,在英国斯塔福德郡。该塔距离地面约50m(〜150ft),因为当没有地面障碍物时,风速更快。转子叶片的直径约为15m(50英尺),扫掠范围大,可捕获高达225kW(千瓦)的能量。

汽轮机

【天富登录app】海目星激光登陆科创板 打造全球工业激光与自动化智造第一品牌

海目星激光,激光切割,科创板【天富平台代理注册】【天富娱乐招商】

蒸汽轮机是从蒸汽机演变而来的,蒸汽机在18和19世纪改变了世界。蒸汽机在明火上燃烧煤炭以释放其中所含的热量。热量用于烧开水并产生蒸汽,蒸汽将蒸汽推入气缸以为诸如铁路机车的机器提供动力。由于多种原因,这是非常低效的(浪费能源)。更好的设计是吸收蒸汽并将其引导通过涡轮机叶片,涡轮机像螺旋桨一样旋转,并随着机器的运转而驱动机器。

蒸汽轮机由英国工程师查尔斯·帕森斯(Charles Parsons,1854–1931)率先开发,他于1889年使用蒸汽轮机为著名的快速汽艇Turbinia提供动力。从那时起,它们已以多种不同方式使用。几乎所有发电厂都使用蒸汽轮机发电。在燃煤电厂中,煤在熔炉中燃烧并用来加热水以产生蒸汽,从而使连接到发电机的高速涡轮机旋转。在核电厂中,产生蒸汽的热量来自原子反应。

与水和风力涡轮机不同,在液体或气体流动中放置一个旋转的涡轮机,蒸汽涡轮机有一个完整的系列涡轮机(每一个都被称为一个阶段)排列在一个实际上是封闭的管道内。当蒸汽进入管道时,它依次通过每一级,因此逐渐地,更多的能量被提取出来。如果你曾经看过水壶沸腾,你就会知道,如果蒸汽通过喷嘴喷出,它会迅速膨胀和移动。因此,蒸汽轮机的转速非常高,比风力或水力涡轮机快很多倍。

燃气轮机

飞机喷气发动机有点像蒸汽涡轮机,因为它们具有多个阶段。它们不是由蒸汽驱动,而是由发动机前部吸入的空气和燃烧大量煤油(石油基燃料)产生的令人难以置信的高温气体的混合物驱动。功率稍差的燃气涡轮发动机也用于现代铁路机车和工业机械中。

每个金属轮都是一个单独的涡轮,旨在从高速气体中提取更多的能量。

风车是最简单的涡轮机:一种旨在从移动的流体(液体或气体)中捕获能量的机器。当风吹过风车时,风车跟着旋转,风的动能(运动的能量)转换为机械能,从而使磨机内部的石头旋转。风吹得越快,它产生的能量就越大;帆旋转得越快,向磨房提供的能量就越多。向风车添加更多风帆或更改其设计还可以帮助捕获更多风能。尽管您可能没有意识到,但是风在经过风车后吹的速度比以前慢了一些,它已将部分能量转换给了风车!

涡轮机的关键部件是一组叶片,一个轴通过旋转随着叶片运动。现在的风力涡轮机中,通常有三个螺旋桨状的叶片连接到驱动发电机的轴上。在一个古老的水车中,有木板条随着水在其下方或上方流动而转动,从而使与之相连的轴转动,并通常为某种铣刨机提供动力。

脉冲和脉冲式涡轮机

涡轮机以两种不同的方式工作,称为脉冲和反作用-当人们试图解释涡轮机时,通常会非常混乱地描述这些术语(有时甚至完全混淆了这些术语)。

脉冲涡轮

在脉冲式涡轮机中,快速移动的流体通过涡轮机叶片处的狭窄喷嘴喷射,以使它们旋转。脉冲式涡轮机的叶片通常是桶形的,因此它们会捕获流体并将其以一定角度引导,有时甚至将其引导回去(因为这将能量最有效地从流体传递到涡轮机)。在脉冲式涡轮机中,流体被迫以极高速度撞击涡轮机。

想象一下,试图通过将足球踢入其中来使这种转弯的涡轮动起来。您需要用力击打,才能使涡轮车轮旋转,而提供持续不断的能量脉冲,是其工作原理的关键。同样,牛顿第二运动定律告诉我们,涡轮在击球时获得的动量等于球本身损失的动量。球与涡轮接触的时间越长,击中球的力就越大,则传递的动量就越大。

水轮机通常基于脉冲式涡轮机(尽管有些确实使用反作用式涡轮机工作)。它们设计简单,易于制造且维护成本低廉,尤其是因为它们不需要包含在管道或外壳中(不同于反应涡轮机)。

《【天富手机版】什么是涡轮机?涡轮机有哪些类型?》

反应涡轮

在反应涡轮机中,叶片位于大量流体中,并在流体流过叶片时转动。反应涡轮机不会像脉冲涡轮机那样剧烈地改变流体流动的方向:它只是在流体推动通过并经过其叶片时旋转。风力涡轮机可能是反应涡轮机最熟悉的例子。

如果脉冲涡轮有点像踢足球,那么反应涡轮更像游泳。想一想如何通过在水中拖曳手臂来进行自由泳,从每只手伸到尽可能远的前方开始将手臂甩到身后。您要实现的目标是使手和前臂尽可能长时间地抵着水,以便每次击打时都尽可能多地传递能量。反作用式涡轮机使用相同的原理:想象快速流动的水流过您,从而使您的手臂和腿部移动并为身体提供能量!对于反作用式涡轮机,水在尽可能长的时间内平稳地接触叶片,就会尽可能多地消耗能量。

【天富娱乐最大股东】【天富代理网址】

【天富app娱乐】高效节能的Flying-V飞机成功首飞

飞机

点赞