Účinnost každého zařízení je měřítkem jeho výkonu
Účinnost turbíny je vyjádřena jako poměr užitečného výkonu pracovní energie ke vstupní energii.
Existují především dva typy parních turbín. Jedna je impulsní turbína a druhá je reakční turbína. Účinnost obou turbín je různá a závisí na jejich činnosti.
Existuje mnoho faktorů, na kterých závisí účinnost turbíny. Může to být úhel lopatek, úhel vodicích lopatek na vstupu do turbíny, rychlost páry atd.
vzorec účinnosti turbíny
Můžeme znát a porovnávat výkon turbíny s účinností turbíny
Zde,
h3 – entalpie v bodě 3
h4 – bod entalpie 4 (skutečná turbína)
h4s – bod entalpie 4s (izentropická turbína)
Projekt izoentropická účinnost turbíny nám může poskytnout ideální výkon turbíny. Teplo odváděné do okolí se považuje za nulové. The izoentropická účinnost lze vypočítat poměrem skutečné práce k ideální práci.
Ideální turbína je zařízení, které pracuje se 100% účinností. To znamená, že veškerá vstupní energie se přemění na užitečnou práci. Tento typ turbíny je v reálném světě nemožný. V turbíně jsou vždy nějaké ztráty ve formě tepla a tření.
křivka účinnosti turbíny
křivka účinnosti turbíny pro impulsní a reakční turbínu je uvedena níže
Jaká je účinnost stupně turbíny
Stupňová účinnost neboli hrubá účinnost turbíny souvisí se stupni lopatek.
Účinnost stupně je poměr práce dodávané na lopatku na kg páry k energii dané na stupeň (na kg páry)
Účinnost stupně lze také vyjádřit jako násobek účinnosti trysky a účinnosti lopatky.
V impulsní turbíně jsou stupně lopatek a soustava trysek. Účinnost stupně je zajištění výkonu stupně prací vykonanou ve stupních a entalpie kapání v tryskách.
jak zlepšit účinnost turbíny
Účinnost turbíny lze zlepšit některými níže uvedenými faktory
Lze jej vylepšit vynikajícím designem lopatek, povlaky výfukové lopatky a geometrií
Proč má turbína vyšší účinnost než čerpadlo
Účinnost čerpadla a turbíny lze porovnat na základě manipulace s kapalinou
Tlakové ztráty v čerpadlech jsou vyšší než v turbíně. Tuto ztrátu lze snížit vytvořením tenké mezní vrstvy v turbíně.
Pracovní tekutina v turbíně expanduje ze vstupu. Na vstupu plynule stoupá statický tlak a rychlost. Nárůst kinetické energie tekutiny vede ke snížení ztrát. Tenká mezní vrstva může snížit ztráty výkonu.
V čerpadle je tloušťka mezní vrstvy kapaliny způsobena spíše zpomalením za účelem zvýšení statického tlaku. Toto zvýšení tloušťky vede ke zvýšení ztrát v čerpadle.
průměrná účinnost turbíny
Průměrná účinnost turbíny se pohybuje v určitém rozsahu v závislosti na velikosti a stupni.
Průměrný účinnost jednostupňové turbíny je 40 %, zatímco účinnost u vícestupňové turbíny je 65 – 90 %.
Účinnost vícestupňové turbíny je vysoká díky střednímu a vysokému tlakovému poměru. Pára bude expandovat v různých fázích, což je výhodné pro účinnost.
Jaký je ideální rozsah účinnosti pro praktické turbíny
Ideální rozsah účinnosti praktické turbíny je závislý na různých ztrátách.
Celková tepelná účinnost zařízení pro parní turbína je 42-45%.
Elektrárna běží na přehřátí kotel funguje s fosilními palivy, jako je uhlí. V praktické turbíně dochází k mnoha tepelným ztrátám. V důsledku tepelných ztrát je účinnost praktické turbíny nízká.
účinnost turbíny vs. píst
Turbínový a pístový motor lze srovnat pro letadla
Ve srovnání s tím je pístový motor účinnější kvůli turbíně na méně specifické palivo spotřeba.
Turbína má ve srovnání s pístovými motory nízkou hmotnost. Hmotnost pístových motorů je způsobena spíše vrtáním, turbodmychadlem atd. Pro snížení nevyváženosti v letadle je k dispozici dlouhý nos.
Jaká je maximální účinnost generátoru
Generátor je zařízení, které poskytuje elektrickou energii na úkor energie mechanické.
Pokud jsou ztráty úměrné druhé mocnině zatěžovacího proudu, pak je účinnost generátoru maximální.
Účinnost generátoru lze vyjádřit jako poměr výstupního elektrického výkonu k vstupnímu mechanickému výkonu.
Účinnost stejnosměrného generátoru může být maximální, pokud jsou proměnné a konstantní ztráty stejné. Proměnné ztráty jsou ztráty kotvou a konstantní ztráty jsou ztráty v obvodu a rotační ztráty.
Jsem Deepak Kumar Jani a studuji doktorát v oboru mechanické a obnovitelné energie. Mám pět let pedagogické a dvouletou výzkumnou praxi. Zajímám se o tepelnou techniku, automobilovou techniku, Strojní měření, Inženýrské kreslení, Mechaniku tekutin atd. Přihlásil jsem patent na „Hybridizace zelené energie pro výrobu elektřiny“. Publikoval jsem 17 výzkumných prací a dvě knihy.
Jsem rád, že jsem součástí Lambdageeks a rád bych čtenářům představil některé své odborné znalosti zjednodušujícím způsobem.
Kromě akademiků a výzkumů mám rád putování přírodou, zachycování přírody a vytváření povědomí o přírodě mezi lidmi.
Podívejte se také na můj kanál You-tube ohledně „Pozvání z přírody“