最近由于工作需求,需要了解一下透平。查阅了一些文献资料后,写了一点总结,特此与大家分享。若有不准确无有误的地方,希望大家指正。
1 定义
“透平”由英文单词Turbine音译而来,Turbine字面意思为涡轮。
透平是一种遇有叶片的动力式流体机械。透平机械内部装有叶片的转子作高速旋转运动,流体(气体或液体)流经之间的通道时,叶片与流体之间产生力的相互作用,借以实现能量转化。
透平机械的工质可以是气体,如蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体,也可以是液体,如水、油或其他液体。
2 分类
1)按能量转化方向的不同,透平机械可分为原动机和从动机。原动机将流体的能量(热能、势能或动能)转化为机械能,通过主轴带动发电机或其他从动机。原动机有汽轮机、 燃气轮机、透平膨胀机、水轮机和风力机等。从动机由电动机或其他原动机拖动,将机械能转换为流体的能量 ,即提高流体的压力。从动机有通风机、透平压缩机(即离心式压缩机)、离心泵和轴流泵等。从动机和原动机在原理和结构上基本相同,只是工作过程相反。
2)按照流体运动方向可分为轴流式(离心式)、径流式(向心式)和轴流离心组合式三种。在轴流式机械 中,流体沿轴向流动;径流式机械中,流体主要沿着径向流动;有时在轴流式的高压段配以离心式段,形成轴流、离心组合式透平。此外还有一种斜流式机械,既非径向亦非轴向的混流式叶轮。
3)按工质分类。透平机械的工质可以是气体,如蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体,也可以是液体,如水、油或其他液体。但应用最多的为燃气透平(燃气轮机gas turbine),蒸汽透平(蒸汽轮机steam turbine)以及水轮机(hydro turbine)三种。
3 工作原理
1)冲击式(Impulse turbines )
这类透平通过改变高速喷射流体的流向,产生可使透平转子旋转的推力,流体相应的减少动能。流体在这个过程中没有压降,所有的压降发生在喷嘴部分。
在到达透平叶轮之前,通过喷嘴流体静压头转换为动压头,这种转换可由牛顿第二定律来表述。
2)反作用式(Reaction turbines )
具有一定可利用压力能的气体,在旋转喷嘴中膨胀,压力降低,速度增加,将一部分压力能及焓降转换为动能。在喷嘴出口处的高速气流反作用推动转子旋转,继续膨胀,压力及比焓降低。由于气体在工作轮进出口处的速度反向和大小发生变化,即动量矩发生变化,工作轮中的气体便对工作轮做功,从而把气 体的能量转换为机械功输出并传递给制动器接收。
参考资料:http://en.wikipedia.org/wiki/Turbine
