Lai gan turbīna un lāpstiņritenis ikdienas kontekstā dažreiz tiek lietoti savstarpēji aizstājami, tehniskajos un rūpnieciskajos lietojumos to nozīme un lietojumi ir skaidri atšķirīgi. Turbīna parasti attiecas uz ventilatoru automašīnas vai lidmašīnas dzinējā, kas uzlabo dzinēja veiktspēju, izmantojot izplūdes gāzes, lai iepūstu dzinējā degvielas tvaikus. Darbrats sastāv no diska, riteņa pārsega, asmens un citām daļām. Šķidrums kopā ar lāpstiņriteni griežas lielā ātrumā lāpstiņriteņa lāpstiņu ietekmē. Gāzi ietekmē rotācijas centrbēdzes spēks un izplešanās plūsma lāpstiņritenī, ļaujot tai iziet cauri lāpstiņritenim. Spiediens aiz lāpstiņriteņa ir palielināts.
1. Turbīnas definīcija un raksturlielumi
Turbīna ir rotējoša spēka iekārta, kas plūstošas darba vides enerģiju pārvērš mehāniskā darbā. Tā ir viena no galvenajām lidmašīnu dzinēju, gāzes turbīnu un tvaika turbīnu sastāvdaļām. Turbīnu lāpstiņas parasti ir izgatavotas no metāla vai keramikas materiāliem un tiek izmantotas, lai pārvērstu šķidrumu kinētisko enerģiju mehāniskajā enerģijā. Turbīnu lāpstiņu konstrukcija un darbības princips nosaka to pielietojumu dažādās rūpniecības jomās, piemēram, aviācijā, automobiļos, kuģu būvē, mašīnbūvē utt.
Turbīnu lāpstiņas parasti sastāv no trim galvenajām daļām: ieplūdes sekcijas, starpposma un izplūdes sekcijas. Ieplūdes sekcijas lāpstiņas ir platākas, lai virzītu šķidrumu uz turbīnas centru, vidējās sekcijas lāpstiņas ir plānākas, lai uzlabotu turbīnas efektivitāti, un izplūdes sekcijas lāpstiņas tiek izmantotas, lai izspiestu atlikušo šķidrumu no turbīnas. Turbokompresors var ievērojami palielināt dzinēja jaudu un griezes momentu. Vispārīgi runājot, dzinēja jauda un griezes moments pēc turbokompresora pievienošanas palielināsies par 20% līdz 30%. Tomēr turbokompresoram ir arī savi trūkumi, piemēram, turbo lag, paaugstināts troksnis un izplūdes siltuma izkliedes problēmas.
2. Darbrata definīcija un raksturlielumi
Darbrats attiecas uz riteņa disku, kas aprīkots ar kustīgām lāpstiņām, kas ir impulsa tvaika turbīnas rotora sastāvdaļa. Tas var attiekties arī uz riteņa diska un uz tā uzstādīto rotējošo asmeņu vispārīgo nosaukumu. Darbrati tiek klasificēti pēc to formas un atvēršanas un aizvēršanas apstākļiem, piemēram, slēgtie lāpstiņriteņi, daļēji atvērtie lāpstiņriteņi un atvērtie lāpstiņriteņi. Darbrata konstrukcija un materiālu izvēle ir atkarīga no šķidruma veida, ar kuru tas jārīkojas, un uzdevuma, kas tam jāizpilda.
Darbrata galvenā funkcija ir pārveidot galvenā dzinēja mehānisko enerģiju darba šķidruma statiskā spiediena enerģijā un dinamiskā spiediena enerģijā. Darbrata konstrukcijai ir jāspēj apstrādāt un efektīvi transportēt šķidrumus, kas satur lielu daļiņu piemaisījumus vai garas šķiedras, un tai ir jābūt labiem pretaizsērējumiem un efektīvām darbības īpašībām. Ļoti svarīga ir arī lāpstiņriteņa materiāla izvēle. Atbilstoši darba vides veidam ir jāizvēlas piemēroti materiāli, piemēram, čuguns, nerūsējošais tērauds, bronza un nemetāliski materiāli.
3. Turbīnas un lāpstiņriteņa salīdzinājums
Lai gan turbīnas un lāpstiņriteņi ir saistīti ar šķidruma kinētiskās enerģijas pārvēršanu mehāniskajā enerģijā, tiem ir būtiskas atšķirības to darbības principos, konstrukcijās un lietojumos. Turbīnu parasti uzskata par enerģijas nosūcēju automašīnas vai lidmašīnas dzinējā, kas palielina degvielas tvaiku efektivitāti izplūdes gāzēs, tādējādi palielinot dzinēja veiktspēju. Darbrats ir aktivizētājs, kas mehānisko enerģiju pārvērš šķidruma kinētiskajā enerģijā, griežoties, palielina šķidruma spiedienu un spēlē lomu dažādos rūpnieciskos lietojumos, piemēram, sūknējot šķidrumus, kas satur cietas daļiņas.
Turbīnās lāpstiņas parasti ir plānākas, lai nodrošinātu lielāku lāpstiņu laukumu un iegūtu lielāku jaudu. Darbratā lāpstiņas parasti ir biezākas, lai nodrošinātu labāku pretestību un izplešanos. Turklāt turbīnu lāpstiņas parasti ir paredzētas rotēšanai un tiešai izvadīšanai, savukārt lāpstiņriteņa lāpstiņas var būt nekustīgas vai rotējošas atkarībā no pielietojuma prasībām2.
4. Secinājums
Rezumējot, pastāv acīmredzamas atšķirības turbīnu un lāpstiņriteņu definīcijās, īpašībās un lietojumos. Turbīnas galvenokārt izmanto, lai uzlabotu iekšdedzes dzinēju veiktspēju, savukārt lāpstiņriteņus izmanto šķidrumu transportēšanai un apstrādei plašā rūpnieciskā lietojuma klāstā. Turbīnas dizains koncentrējas uz papildu jaudu un efektivitāti, ko tā var nodrošināt, savukārt lāpstiņritenis uzsver tā uzticamību un spēju apstrādāt dažādus šķidrumus.
Izlikšanas laiks: jūnijs 06-2024
