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Für die Achterbahn in Walibi Belgien, die bis 2007 "Turbine" hieß, siehe Psyke Underground. Die Booster-Attraktion von Mondial Rides finden Sie unter Turbine (Attraktion).
EIN Turbine ist ein Turbomaschine dass die Strömungsenergie von a Flüssigkeit (Flüssigkeit oder Gas) wandelt in mechanische Energie durch eine rotierende Schaufelsystem. Diese mechanische Energie kann verwendet werden, um eine andere Maschine anzutreiben oder Stromgenerator fahren.
Der Name Turbine wurde vorgeschlagen von Claude Burdin bei einem Ingenieurwettbewerb in 1828. Dieser Name kommt von der LateinTurbinen, was? Wirbelstrom meint.
Eine einfache Turbine besteht aus nur einem Rotor mit Schaufeln, die für den Energieaustausch mit der Strömung sorgen. Frühe Beispiele für Turbinen sind Windmühlen und Wassermühlen.
Gas-, Dampf und Wasserturbinen haben normalerweise ein Gehäuse um den Rotor. Dieses Gehäuse lenkt die Strömung in die gewünschte Richtung, was die Effizienz verbessert.
Die Umkehrung einer Turbine ist a Kompressor. Kompressoren werden in einigen Gasturbinen verwendet und sind in 2 Versionen erhältlich: der Radialkompressor und der Axialkompressor, benannt nach der Richtung, in die das Fluid beim Verdichten fließt.
Arbeitsprinzip
Man kann zwischen Aktionsturbinen (auch Impulsturbinen erwähnt) und Reaktionsturbinen (und kombinierte Typen).
Impulsturbinen
Diese Turbinen ändern die Richtung einer Hochgeschwindigkeitsströmung. Der resultierende Impuls dreht den Rotor und reduziert die kinetische Energie der Strömung. Es gibt keine Druckänderung in der Flüssigkeit, wenn sie durch den Rotor strömt. Bevor die Flüssigkeit den Rotor erreicht, wird der Druck durch die Flüssigkeit durch a . in Geschwindigkeit umgewandelt Düse führen. Beispiele für Turbinen nach diesem Prinzip sind die Peltonturbine und der Lavaturbine. Impulsturbinen benötigen kein Druckgehäuse um den Rotor, da das Fluid durch eine Düse aufgebracht wird. Das Newtons zweites Gesetz beschreibt die Energieübertragung für eine Impulsturbine.
Reaktionsturbinen
Entwicklung dieser Turbinen Paar durch Reaktion auf den Druck oder das Gewicht des Fluids. Der Druck in der Flüssigkeit ändert sich beim Durchlaufen des Rotors. Ein Druckgehäuse ist erforderlich. Beispiele für Turbinen nach diesem Prinzip sind Francis Turbinen und die meisten Dampfturbine. Das Newtons drittes Gesetz beschreibt die Energieübertragung für Reaktionsturbinen.
Konstruktion
Turbinen erfordern eine hohe Präzision der Teile (Schaufelformen, Dichtungen). Die verwendeten Materialien müssen den extremen Bedingungen (Druck, Temperatur) standhalten, die in der Maschine herrschen. Viele Speziallegierungen wurden nur für Turbinenanwendungen entwickelt. Verwendete Materialien sind zum Beispiel inconel, monel, nimonic und hastelloy. Allerdings sind diese Materialien schwer zu verarbeiten, was den Bau einer Turbine zusätzlich erschwert. Dank dieser Materialien ist es jedoch möglich, bei höheren Temperaturen zu arbeiten, mit denen eine höhere energetische Effizienz erreicht werden kann.
Typen
- Hydraulische Turbine (Wasserturbine)
- Francis-Turbine, wird hauptsächlich verwendet in Wasserkraftwerke mit einem hohen Fließrate und Fallhöhe.
- Kaplan-Turbinen, werden hauptsächlich in Kraftwerken mit hohem Durchfluss aber geringer Fallhöhe von maximal 50 Metern installiert.
- Pelton-Turbine, sind besonders effektiv in Situationen, in denen der Durchfluss begrenzt ist, das Wasser jedoch aus großer Höhe kommt.
- Gasturbine
- Dampfturbine
- Windkraftanlage