渦輪機(jī)工作原理

一個(gè)工作液中含有的勢(shì)能 （壓頭 ）和動(dòng)能 （速度頭）。流體可壓縮或不可 。幾個(gè)物理原理是受雇于渦輪收集這種能量：

脈沖渦輪機(jī)改變一個(gè)高速液體或氣體噴射的流動(dòng)方向。由此產(chǎn)生的沖動(dòng)旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片減少動(dòng)能流體流動(dòng)。有沒有在渦輪葉片的液體或氣體的壓力（移動(dòng)葉片）的變化，在蒸汽或燃?xì)鉁u輪機(jī)的情況下，所有的壓力降在固定葉片（噴嘴）。到達(dá)渦輪機(jī)之前，改變流體的壓頭速度頭，通過(guò)加快與流體 噴嘴水斗車輪和拉瓦爾渦輪只使用此過(guò)程。脈沖渦輪機(jī)并不需要轉(zhuǎn)子周圍的壓力窗扇自射流噴嘴前達(dá)成在轉(zhuǎn)子上的輪滑，牛頓第二定律描述的沖動(dòng)渦輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)移。

反應(yīng)渦輪機(jī)開發(fā)的扭矩反應(yīng)的氣體或液體的壓力或質(zhì)量。壓力的氣體或液體的變化，因?yàn)樗�通過(guò)渦輪轉(zhuǎn)子葉片傳遞。壓力窗扇是需要包含的工作液，因?yàn)樗�的渦輪級(jí)（S）或渦輪機(jī)必須完全沉浸在流體流動(dòng)（如風(fēng)力渦輪機(jī)）行為。套管所包含的內(nèi)容，并指導(dǎo)工作液和水輪機(jī)，保持草案管傳授吸。 弗朗西斯渦輪機(jī)和大多數(shù)的蒸汽渦輪機(jī)使用這個(gè)概念。對(duì)于可壓縮的工作流體，通常使用多個(gè)渦輪階段有效地利用不斷擴(kuò)大的氣體。 牛頓第三定律描述反應(yīng)渦輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)移。

一個(gè)帕森斯類型反應(yīng)汽輪機(jī)的蒸汽渦輪機(jī)，如將用于海洋應(yīng)用或土地為基礎(chǔ)的發(fā)電的情況下，將需要增加約一倍，作為拉瓦爾型沖擊式水輪機(jī)葉片行，同等程度熱能轉(zhuǎn)換。雖然這使得帕森斯渦輪更長(zhǎng)的時(shí)間，較重，反應(yīng)發(fā)電機(jī)組的整體效率略高于相同的熱能轉(zhuǎn)換為等效的沖擊式水輪機(jī)高。

在實(shí)踐中，使用現(xiàn)代渦輪機(jī)設(shè)計(jì)反應(yīng)和沖動(dòng)的概念，只要有可能不同程度地使用翼型生成反應(yīng)電梯，從運(yùn)動(dòng)流體和它傳遞到轉(zhuǎn)子風(fēng)力渦輪機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)的沖動(dòng)，也獲得一定的能量，偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。橫流渦輪機(jī)被設(shè)計(jì)成一種沖動(dòng)機(jī)噴嘴，但維持在低水頭應(yīng)用效率，像一個(gè)傳統(tǒng)的水車，通過(guò)反應(yīng)。蒸汽渦輪機(jī)，傳統(tǒng)更多的沖動(dòng)，但繼續(xù)朝著在燃?xì)鉁u輪機(jī)所用的類似的反應(yīng)設(shè)計(jì)。在低壓力的工作流體介質(zhì)擴(kuò)展為減少壓力小體積。在這些條件下，葉片變得嚴(yán)格反應(yīng)型設(shè)計(jì)與刀片單純沖動(dòng)的基礎(chǔ)。原因是由于每個(gè)刀片的旋轉(zhuǎn)速度的影響。由于體積增大，旋轉(zhuǎn)的刀片高度的增加，和刀片的基礎(chǔ)在相對(duì)較慢的速度給小費(fèi)。這種速度的變化，迫使設(shè)計(jì)師改變的沖動(dòng)在該基地，高反應(yīng)風(fēng)格的提示。

發(fā)達(dá)國(guó)家在19世紀(jì)中葉古典渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)方法。矢量分析相關(guān)的渦輪形狀和旋轉(zhuǎn)的流體流動(dòng)。首先使用圖形的計(jì)算方法。渦輪機(jī)零件的基本尺寸的公式有據(jù)可查，一個(gè)高效的機(jī)器能夠可靠地設(shè)計(jì)用于任何流體流動(dòng)狀態(tài)。一些實(shí)證或“經(jīng)驗(yàn)法則”的公式計(jì)算，和其他基于經(jīng)典力學(xué) 。與大多數(shù)工程計(jì)算，簡(jiǎn)化假設(shè)。

渦輪機(jī)工作原理

速度三角形可以被用來(lái)計(jì)算渦輪階段的基本性能。天然氣出口固定的渦輪噴嘴導(dǎo)向葉片的絕對(duì)速度 V A1 。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度 U。相對(duì)于轉(zhuǎn)子，氣體的速度，因?yàn)樗�影響轉(zhuǎn)子的入口是 V R1。打開氣體通過(guò)轉(zhuǎn)子和出口，相對(duì)于轉(zhuǎn)子速度V R2。然而，就絕對(duì)數(shù)字而言轉(zhuǎn)子出口速度是V A2。使用這些不同的速度矢量，速度三角形構(gòu)造。速度三角形可以建在任何通過(guò)輪滑節(jié)（例如：樞紐，尖，腹部等），但通常在平均舞臺(tái)半徑所示。平均舞臺(tái)表演，可以計(jì)算速度三角形，在這個(gè)半徑，使用歐拉方程：

其中：

整個(gè)階段的具體焓降 
 

渦輪入口總額（或停滯）溫度 
 

渦輪轉(zhuǎn)子周邊速度 
 

旋轉(zhuǎn)速度的變化
  渦輪壓力比的函數(shù) 和渦輪機(jī)的效率。

現(xiàn)代渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算，進(jìn)一步，計(jì)算流體力學(xué)省卻許多使用的簡(jiǎn)化假設(shè)，推導(dǎo)出古典公式和計(jì)算機(jī)軟件有利于優(yōu)化。這些工具導(dǎo)致渦輪機(jī)設(shè)計(jì)的不斷改善，在過(guò)去的40年。

渦輪機(jī)的數(shù)值分類的主要是其具體速度。這個(gè)數(shù)字說(shuō)明了其最高效率方面的權(quán)力和流量的渦輪機(jī)的速度。具體的速度是派生的渦輪大小無(wú)關(guān)。由于流體流動(dòng)的條件和所需的軸輸出速度，具體速度可以計(jì)算和選擇適當(dāng)?shù)臏u輪機(jī)的設(shè)計(jì)。

具體速度，伴隨著一些基本的公式，可以用來(lái)可靠地?cái)U(kuò)展現(xiàn)有已知的性能設(shè)計(jì)一個(gè)新的大小與相應(yīng)的業(yè)績(jī)。

非設(shè)計(jì)性能通常顯示為一個(gè)渦輪地圖或特征，以上就是渦輪機(jī)工作原理。

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī)  空壓機(jī)修訂日期：2011-10-19
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