Perbezaan Antara Turbin Impuls dan Turbin Reaksi

Turbin Rangsangan vs Turbin Reaksi
 

Turbin adalah kelas jentera turbo yang digunakan untuk menukarkan tenaga dalam cairan mengalir ke dalam tenaga mekanikal dengan menggunakan mekanisme pemutar. Turbin, secara umum, menukar tenaga termal atau kinetik bendalir ke dalam kerja. Turbin gas dan turbin stim adalah jentera turbo terma, di mana kerja dihasilkan daripada perubahan entalpi cecair kerja; iaitu tenaga potensial cairan dalam bentuk tekanan diubah menjadi tenaga mekanik.

Struktur asas turbin aliran paksi direka bentuk untuk membolehkan aliran bendalir berterusan semasa mengekstrak tenaga. Dalam turbin termal, cecair kerja pada suhu tinggi dan tekanan diarahkan melalui satu siri rotors yang terdiri daripada bilah-bengkel yang dipasang pada cakera berputar yang dipasang pada batang. Di antara setiap cakera pemutar, bilah pegun dipasang, yang bertindak sebagai muncung dan memandu aliran bendalir.

Turbin dikelaskan menggunakan banyak parameter, dan bahagian impuls dan tindak balas adalah berdasarkan kaedah menukar tenaga bendalir ke dalam tenaga mekanikal. Sebuah turbin impuls menjana tenaga mekanikal sepenuhnya dari impuls cecair apabila kesan pada bilah pemutar. Turbin tindak balas menggunakan cecair dari muncung untuk mewujudkan momentum pada roda stator.

Lebih lanjut mengenai Turbin Impulse

Turbin impuls menukarkan tenaga bendalir dalam bentuk tekanan dengan menukar arah aliran bendalir apabila terpengaruh pada pisau pemutar. Perubahan dalam momentum menghasilkan gerak hati pada bilah turbin dan bergerak pemutar. Proses itu dijelaskan menggunakan undang-undang kedua baru.

Dalam turbin impuls, halaju cecair bertambah dengan melewati satu siri muncung sebelum diarahkan ke bilah pemutar. Bilah stator berfungsi sebagai muncung dan meningkatkan halaju dengan mengurangkan tekanan. Aliran cairan dengan halaju yang lebih tinggi (momentum) kemudian memberi impak dengan baling pemutar, untuk memindahkan momentum ke bilah pemutar. Semasa peringkat ini, sifat bendalir mengalami perubahan yang menjadi ciri kepada turbin impuls. Penurunan tekanan berlaku sepenuhnya pada muncung (i.e the stators), dan halaju meningkat dengan ketara di stators dan jatuh di rotor. Pada dasarnya, turbin impuls hanya mengubah tenaga kinetik cecair, bukan tekanan.

Pelton roda dan turbin de Laval adalah contoh turbin impuls.

Lebih lanjut mengenai Turbin Reaksi

Turbin reaksi menukar tenaga bendalir oleh tindak balas pada bilah pemutar, apabila bendalir mengalami perubahan dalam momentum. Proses ini boleh dibandingkan dengan reaksi pada roket oleh gas ekzos roket. Proses turbin tindak balas adalah yang terbaik dijelaskan menggunakan undang-undang kedua Newton.

Satu siri muncung meningkatkan halaju aliran bendalir pada peringkat pemegun. Ini mewujudkan kejatuhan tekanan dan peningkatan halaju. Kemudian aliran bendalir diarahkan ke bilah pemutar, yang juga bertindak sebagai muncung. Ini akan mengurangkan tekanan, tetapi halaju juga jatuh akibat pemindahan tenaga kinetik kepada bilah pemutar. Dalam turbin tindak balas, bukan sahaja tenaga kinetik cecair, tetapi juga tenaga dalam cecair dalam bentuk tekanan ditukarkan menjadi tenaga mekanikal batang pemutar.

Francis turbin, turbin Kaplan, dan banyak turbin wap moden tergolong dalam kategori ini.

Dalam reka bentuk turbin moden, prinsip operasi digunakan untuk menghasilkan output tenaga optimum dan sifat turbin dinyatakan oleh tahap tindak balas (Λ) turbin. Parameter pada dasarnya adalah nisbah antara penurunan tekanan di peringkat pemutar dan stator stage.

Λ = (perubahan entalpi pada peringkat pemutar) / (perubahan entalpi di peringkat pemegun)

Apakah perbezaan antara Turbin Impulse dan Turbin Reaksi?

Dalam turbin impuls, penurunan tekanan (entalpi) berlaku sepenuhnya di peringkat pemegun, dan tekanan turbin tindak balas (entalpi) jatuh di kedua-dua peringkat rotor dan stator. Jika bendalir mampat, (biasanya) gas mengembang di kedua-dua peringkat pemutar dan stator dalam turbin tindak balas.

Turbin tindak balas mempunyai dua set muncung (di stator dan rotor) manakala turbin impuls mempunyai muncung hanya di stator.

Dalam turbin tindak balas, kedua-dua tekanan dan tenaga kinetik ditukar kepada tenaga aci manakala, dalam turbin impuls, hanya tenaga kinetik digunakan untuk menjana tenaga aci.

Operasi turbin impuls dijelaskan menggunakan undang-undang ketiga Newton, dan turbin tindak balas diterangkan menggunakan undang-undang kedua Newton.