L'efficienza di qualsiasi dispositivo è una misura delle sue prestazioni
L'efficienza della turbina è espressa come il rapporto tra l'energia utile di lavoro prodotta e l'energia in ingresso.
Ci sono principalmente due tipi di turbine a vapore. Uno è una turbina a impulsi e un altro è una turbina a reazione. L'efficienza di entrambe le turbine è diversa e dipende dalla sua azione di lavoro.
Ci sono molti fattori da cui dipende l'efficienza della turbina. Può essere l'angolo della lama, l'angolo delle palette di guida all'ingresso della turbina, la velocità del vapore, ecc.
formula di efficienza della turbina
Possiamo conoscere e confrontare le prestazioni della turbina con l'efficienza della turbina
Qui,
h3 – entalpia sul punto 3
h4 – il punto di entalpia 4 (turbina reale)
h4s – il punto di entalpia 4s (turbina isoentropica)
I efficienza isoentropica della turbina può darci una prestazione ideale della turbina. Il calore ceduto all'ambiente circostante è da considerarsi nullo. Il efficienza isoentropica può essere calcolato dal rapporto tra lavoro effettivo e lavoro ideale.
La turbina ideale è un dispositivo che funziona con un'efficienza del 100%. Significa che tutta l'energia in ingresso viene convertita in lavoro utile. Questo tipo di turbina è impossibile nel mondo reale. Ci sono sempre delle perdite presenti nella turbina sotto forma di calore e attrito.
curva di efficienza della turbina
la curva di efficienza della turbina per impulso e turbina a reazione è mostrata di seguito
Che cos'è l'efficienza dello stadio di una turbina?
L'efficienza dello stadio o l'efficienza lorda della turbina è correlata agli stadi delle pale.
L'efficienza dello stadio è il rapporto tra il lavoro fornito alla pala per kg di vapore e l'energia fornita per stadio (per kg di vapore)
L'efficienza dello stadio può anche essere espressa come la moltiplicazione dell'efficienza dell'ugello e dell'efficienza della lama.
In una turbina a impulsi, ci sono stadi di pale e set di ugelli. L'efficienza dello stadio è l'esecuzione del lavoro svolto durante gli stadi e l'entalpia negli ugelli.
come migliorare l'efficienza della turbina
L'efficienza della turbina può essere migliorata da alcuni fattori discussi di seguito
Può essere migliorato dal design della lama superiore, dai rivestimenti della lama di scarico e dalla geometria
Perché la turbina ha più efficienza della pompa?
L'efficienza della pompa e della turbina può essere confrontata in base alla gestione dei fluidi
Le perdite di pressione nelle pompe sono maggiori che nella turbina. Questa perdita può essere ridotta rendendo sottile lo strato limite nella turbina.
Il fluido di lavoro nella turbina si sta espandendo dall'ingresso. All'ingresso, la pressione statica e la velocità aumentano continuamente. L'aumento dell'energia cinetica del fluido porta ad una diminuzione delle perdite. Il sottile strato limite può ridurre le perdite di potenza.
Nella pompa, lo spessore dello strato limite del fluido è dovuto principalmente alla decelerazione per aumentare la pressione statica. Questo aumento di spessore porta ad un aumento delle perdite nella pompa.
efficienza media della turbina
L'efficienza media della turbina varia tra alcuni intervalli a seconda delle dimensioni e dello stadio.
La media efficienza di una turbina monostadio è del 40% mentre l'efficienza per la turbina multistadio è del 65 – 90%.
L'efficienza nella turbina multistadio è elevata a causa del rapporto di pressione da moderato ad alto. Il vapore si espanderà attraverso varie fasi, il che è vantaggioso per l'efficienza.
Qual è la gamma di efficienza ideale per le turbine pratiche?
La gamma di efficienza ideale di una turbina pratica dipende da varie perdite.
Il rendimento termico complessivo dell'impianto per il la turbina a vapore è del 42-45%.
La centrale elettrica in esecuzione sul surriscaldato caldaia funziona con combustibili fossili come il carbone. Molte sono le perdite di calore presenti in una pratica turbina. A causa delle perdite termiche, l'efficienza della pratica turbina è bassa.
efficienza turbina vs pistone
La turbina e il motore a pistoni possono essere confrontati con gli aerei
Il motore a pistoni è più efficiente rispetto alla turbina dovuta a carburante meno specifico consumo.
La turbina è leggera rispetto ai motori a pistoni. Il peso dei motori a pistoni è più dovuto all'alesaggio, al turbocompressore, ecc. Per ridurre lo sbilanciamento in un aereo, viene fornito un muso lungo.
Qual è la massima efficienza di un generatore
Il generatore è un dispositivo che fornisce energia elettrica a scapito dell'energia meccanica.
Se le perdite sono proporzionali al quadrato della corrente di carico, allora l'efficienza del generatore è massima.
L'efficienza del generatore può essere definita come il rapporto tra la potenza elettrica in uscita e la potenza meccanica in ingresso.
L'efficienza del generatore cc può essere massima se le perdite variabili e costanti sono le stesse. Le perdite variabili sono perdite di armatura e le perdite costanti sono perdite del circuito di campo e perdite rotazionali.
Sono Deepak Kumar Jani, sto perseguendo il dottorato in energia meccanica e rinnovabile. Ho cinque anni di insegnamento e due anni di esperienza di ricerca. La mia area tematica di interesse è l'ingegneria termica, l'ingegneria automobilistica, la misurazione meccanica, il disegno tecnico, la meccanica dei fluidi ecc. Ho depositato un brevetto su "Ibridazione di energia verde per la produzione di energia". Ho pubblicato 17 articoli di ricerca e due libri.
Sono felice di far parte di Lambdageeks e vorrei presentare ai lettori parte della mia esperienza in modo semplicistico.
A parte gli studi accademici e la ricerca, mi piace vagare nella natura, catturarla e creare consapevolezza sulla natura tra le persone.
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