تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum
توربوماشین (Turbomachinery)2 - نسخه‌ی قابل چاپ

+- تالار گفتگوی کیش تک/ kishtech forum (http://forum.kishtech.ir)
+-- انجمن: پردیس فناوری کیش (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=1)
+--- انجمن: مهندسی مکانیک (http://forum.kishtech.ir/forumdisplay.php?fid=205)
+--- موضوع: توربوماشین (Turbomachinery)2 (/showthread.php?tid=44365)



توربوماشین (Turbomachinery)2 - amir315hossein - 24-08-2020

پمپ ها نیز انواع دیگری از توربوماشین‌ها هستند که سیال کاری در آن‌ها مایع است و انرژی مکانیکی از ماشین به مایع منتقل می‌شود و در نتیجه آنتالپی سیال کاری افزایش می‌یابد. در شکل‌های زیر برخی از انواع این پمپ‌ها به تصویر کشیده شده است.
[تصویر:  turbomachinery5-1axialpistonpump.jpg] پمپ پیستونی محوری [تصویر:  turbomachinery5-2VanePump.jpg] پمپ پره‌ای (Vane Pump) [تصویر:  turbomachinery5-3radialpistonpump.jpg] پمپ پیستونی شعاعی
همانطور که اشاره شد سیال کاری در نوع دیگری از توربوماشین‌ها گاز است. در این شرایط، مسئله تراکم‌پذیری اهمیت پیدا می‌کند و در نتیجه، حتما باید ملاحظات خاصی در طراحی توربوماشین‌ها برای اعداد ماخ مختلف لحاظ شوند. عدد ماخ نسبت سرعت سیال در یک دمای خاص به سرعت صوت در آن دما را نشان می‌دهد. در صورتی که عدد ماخ بزرگتر از 0.3 باشد جریان تراکم‌پذیر در نظر گرفته می‌شود و در صورتی که عدد ماخ کوچکتر از 0.3 باشد جریان تراکم‌ناپذیر است.
کمپرسورها و توربین‌هایی که در نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند مانند توربین گاز و توربین بخار، از انواع توربوماشین‌هایی هستند که سیال کاری در آن‌ها گاز است. همچنین توربین‌های باد و فن‌ها نیز در این نوع تقسیم‌بندی جای می‌گیرند. شکل‌های زیر نمونه‌هایی از این دو مدل توربوماشین را نشان می‌دهند که سیال کاری در آن‌ها گاز است.
[تصویر:  turbomachinery6-fan.jpg] پروانه‌ها (Fans) [تصویر:  turbomachinery6-windturbine.jpg] توربین باد
انواع توربوماشین‌ از نظر ساختار
بسیاری از توربوماشین‌ها شامل یک پوشش و «غلاف» (Casing) هستند که اطراف پره‌های چرخان و یا روتورهای این ماشین‌ها را می‌پوشانند. هدف از قرار دادن این غلاف‌ها این است که حجم دلخواهی از سیال در مسیر پره‌های توربوماشین قرار بگیرد و مسیر سیال نیز تعیین شود. این توربوماشین‌ها را «توربوماشین‌های بسته» (Closed Turbomachines) می‌گویند. در شکل زیر یک کمپرسور گریز از مرکز به تصویر کشیده شده است. در این کمپرسورها یک غلاف همانطور که نشان داده شده، مسیر حرکت سیال را تعیین و سیال را در جهت خاصی هدایت می‌کند.
[تصویر:  turbomachinery8-Centrifugal-Compressor-With-Casing.jpg] کمپرسور گریز از مرکز
به عنوان مثال دیگری از توربوماشین‌هایی که دارای غلاف هستند می‌توان به توربین‌های بادی اشاره کرد که در یک «اینْوِلاکس» (Invelox) قرار می‌گیرند. شکل زیر یک اینْوِلاکس را نشان می‌دهد. نام این ابزار از دو بخش «افزایش» (Increase) و «سرعت» (Velocity) تشکیل شده و از آن برای افزایش سرعت و هدایت بخش دلخواهی از جریان به سمت توربین‌های باد استفاده می‌شود. توربین باد در مکانی از اینْوِلاکس قرار می‌گیرد که سرعت باد به سرعت بهینه مد نظر طراحان می‌رسد.
[تصویر:  turbomachinery-9-invelox-wind-turbine.jpg] اینْوِلاکس
اما نوع دیگری از توربوماشین‌ها مانند «ملخ» (Propeller) هواپیما و بال‌گردها، آسیاب‌های بادی و برخی از توربین‌های بادی نیز وجود دارند که فاقد محفظه هستند و روی حجم نامحدودی از سیال، عمل می‌کنند. به این نوع توربوماشین‌ها «توربوماشین‌های باز» (Open Turbomachines) گفته می‌شود. در شکل زیر یک ملخ هواپیما به تصویر کشیده شده است. همانطور که مشاهده می‌شود در این نوع از توروبماشین‌ها، حجم نامحدود و غیر قابل کنترلی از سیال کاری، در مسیر پره‌های توربوماشین قرار می‌گیرد.