Qu'est-ce que la turbine et ses types

A turbine est un dispositif mécanique rotatif qui extrait l'énergie d'un flux de fluide et le convertit pour un travail utile. Lorsqu'il est combiné avec un générateur, le travail produit peut être utilisé pour produire de l'électricité. Une turbomachine est une turbomachine qui a au moins une partie mobile appelée rotor Ensemble, qui est un arbre ou un tambour à laquelle les lames sont fixées. Le fluide fluide agit sur les lames, ce qui les fait bouger et transférer l'énergie de rotation au rotor. Des exemples de turbines sont des moulins à vent et des moulins à eau.Les turbines au gaz, à la vapeur et à l'eau ont un boîtier autour des lames pour contenir et contenir le liquide de travail. L'invention de la turbine à vapeur est créditée à la fois à l'ingénieur anglo-irlandais Sir Charles Parsons (1854-1931) pour sa turbine à vapeur de réaction et à L'ingénieur suédois Gustaf de Laval (1845-1913) a inventé la turbine à vapeur à impulsion. Les turbines à vapeur modernes utilisent souvent à la fois la réaction et l'impulsion dans la même unité, variant généralement le degré de réaction et l'impulsion de la racine de la lame à son périmètre. Démontre les principes de la turbine dans la colonne du vent au premier siècle après JC et Vitruvius les mentionne vers 70 avant JC.Le mot "turbines " a été inventé en 1822 par l'ingénieur minier français Claude Burdin du grec τύρβη, Tyrbē signifiant "vortex " ou "rotation ", dans un mémorandum "des turbines hydrauliques ou machines rotatories à la grande vitrese. "Dans, a-t-il dit soumis à la Royal Academy of Paris.Benoit Fourneyron, ancien étudiant de Claude Burdin, construit la première turbine à eau pratique.

Les types

Les turbines à vapeur sont utilisées pour entraîner des générateurs dans les centrales thermiques à l'aide de charbon, de mazout ou de combustible nucléaire. Ils ont été utilisés une fois pour conduire directement des équipements mécaniques, tels que l'hélice d'un navire (par exemple Turbinia, le premier vapeur à vapeur à turbine), mais maintenant la plupart Ces applications utilisent des engrenages de réduction ou des étapes électriques intermédiaires où la turbine est utilisée pour produire de l'électricité, qui alimente ensuite un moteur électrique connecté à une charge mécanique. Les machines marines électriques étaient particulièrement populaires avant et pendant la Seconde Guerre mondiale, en grande partie en raison de l'absence d'équipements adéquats de coupe des engins dans les chantiers navals américains et britanniques.Les moteurs de turbine à gaz d'avion sont parfois appelés moteurs de turbine pour les distinguer des moteurs à piston.Turbines transoniques. Le flux de gaz dans la plupart des turbines utilisées dans les moteurs de turbine à gaz reste subsonique tout au long du processus d'expansion. les rapports que la normale, mais sont généralement moins efficaces et rares.Turbines à contre-rotation. Avec des turbines axiales, certains avantages de l'efficacité peuvent être obtenus si la turbine en aval tourne dans la direction opposée à l'unité en amont. How, les complications peuvent se retourner. Inventé pour la première fois à Stockholm par l'ingénieur suédois Fredrik Ljungström (1875-1964), et breveté en 1894 en collaboration avec son frère Birger Ljungström.La conception est essentiellement une turbine radiale à plusieurs étapes (ou une paire de rotors de turbine "imbriqués) à plusieurs étapes) (ou une paire de " Nested "rotors de turbine) , Haute efficacité, quatre fois la chute de chaleur par étape d'une turbine réactive (Parsons), une conception extrêmement compacte et un type de succès en particulier avec des centrales à la contre-pression.

Cependant, contrairement à d'autres conceptions, les grands volumes de vapeur sont difficiles à manipuler, et ce n'est qu'en combinaison avec une turbine axiale (Durex) que la puissance de la turbine peut dépasser 50 MW.in Marine Applications, seulement environ 50 unités turboélectriques ont été commandées en 1917-199 ( Un nombre considérable ont finalement été vendus dans des usines à terre), tandis que certaines unités de turbomachinerie ont été vendues en 1920-20 Regin), tandis que la plupart des centrales électriques terrestres étaient toujours utilisées en 2010.Turbines sans stator.Une turbine à plusieurs étapes a un ensemble de vannes statiques (signifiant fixes) qui dirigent le flux d'air sur les lames de rotor rotatives. des lames de stator (réorganisant les niveaux d'énergie de pression / vitesse du flux d'air).Turbine en céramique. Les lames (et les lames) à haute pression traditionnelles sont faites d'alliages à base de nickel et utilisent souvent des passages de refroidissement à air internes complexes pour empêcher le métal de surchauffer.tes ces dernières années, les lames en céramique expérimentales ont été fabriquées et testées en gaz Les turbines pour augmenter les températures d'entrée du rotor et / ou éventuellement éliminer le refroidissement de l'air. .La turbine avec couverture. lames de bas pressur turbines. Ces fils passent à travers des trous forés dans la lame, une distance appropriée de la racine de la lame, et sont généralement brasses à la lame où elles passent. Les liens réduisent le bavardage de la lame dans la partie centrale de la lame. L'introduction des liens Réduit considérablement les cas de défaillance de la lame dans les turbines de grande ou basse pression.La turbine non enroulée. La pratique moderne consiste à éliminer les haubans du rotor dans la mesure du possible, réduisant ainsi les charges centrifuges et les exigences de refroidissement sur les lames.Les turbines sans lames utilisent des effets de couche limite au lieu du liquide qui implique les lames comme les turbines conventionnelles.

• Wturbine ater

• Pelton Turbine, un type de turbine Pelton.

• Francis Turbine, un type de turbine à eau largement utilisé

• Turbines axiales, une variante des turbines Francis.

• Turgo Turbine, une forme modifiée de la turbine Pelton.

• Des turbines à flux croisé, également connues sous le nom de turbines Banki-Michell ou de turbines Ossberger.

• Wind-turbine. Ceux fonctionnent généralement comme une seule étape, sans buses et aubes interstages.L'exception est Éolienne bollée, qui a un stator et un rotor.Speed ​​Compound "Curtis ". Curtis combine les turbines De Laval et Parsons en utilisant un ensemble fixe de buses sur la première étape ou le stator, suivi d'une série de lignes à lame fixe et rotative, comme dans Parsons ou de De Laval, généralement jusqu'à jusqu'à Dix plutôt que jusqu'à une étape Dred de la conception de Parsons. L'efficacité globale de la conception de Curtis est inférieure à celle d'une conception Parsons ou De Laval, mais elle peut fonctionner de manière satisfaisante sur une plage de vitesse plus large, y compris avec succès à basse vitesse et pressions , le rendant bien adapté à une utilisation dans les moteurs marins. Une unité Curtiss, généralement une section de buse et deux ou trois rangées de lames mobiles, souvent appelées Curtiss "Wheel ", sous cette forme, le Curtiss trouve une utilisation généralisée en mer de nombreuses turbines et turbomachines réactives et impulsionnelles. aujourd'hui dans l'équipement de vapeur marine. Pulse à plusieurs degages composée de pression, ou "Rateau ", nommé d'après son inventeur français, Auguste Rateau. -Pasé, avec l'extrémité large face à l'étape précédente et à l'extrémité étroite face à l'étape suivante, ils sont également inclinés pour diriger le jet de vapeur sur le rotor impulsif.Les turbines à vapeur de mercure utilisent le mercure comme liquide de travail pour augmenter l'efficacité des centrales à combustibles fossiles. Bien que certaines centrales électriques aient été construites en utilisant une combinaison de vapeur de mercure et de turbines à vapeur traditionnelles, la toxicité du mercure métallique est rapidement devenue évidente.Une turbine à vis est un type de turbine à eau qui utilise le principe de vis Archimède pour convertir l'énergie potentielle du niveau d'eau en amont en énergie cinétique.