ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Турбины, насосы и воздуходувки из "Гидроаэромеханика " Работа турбин основана на совершенно ином принципе — они преобразуют в полезную мощность кинетическую энергию движущейся воды. При помощи специального направляющего приспособления вода, движущаяся с большой скоростью, вводится без удара в пространство между лопатками рабочего колеса эти лопатки отклоняют поток воды от своего первоначального направления так, что он покидает рабочее колесо с возможно меньшей абсолютной скоростью. При такого рода движении воды вредные потери энергии получаются небольшими, следовательно, почти вся разность между кинетической энергией воды, поступающей в рабочее колесо, и кинетической энергией воды, выходящей из рабочего колеса, преобразуется в мощность на рабочем вале турбины. [c.325] В турбинах избыточного давления пространство между лопатками по необходимости заполняется водой целиком. В турбинах же равного давления лопаткам рабочего колеса придают такую форму, чтобы поток воды, протекающей между ними, имел свободную, граничащую с воздухом, поверхность. Следовательно, лопатки соприкасаются с водой только с одной стороны, что приводит к значительному уменьшению трения по сравнению со случаем двустороннего соприкосновения. [c.326] Из этого уравнения и из построений, сделанных на рис. 186 и 187, следует, что при равных напорах окружная скорость турбины избыточного давления значительно больше, чем у турбины равного давления. По этой причине при небольших и средних напорах устанавливаются всегда турбины избыточного давления, а при больших напорах — турбины равного давления. [c.327] Фрэнсиса он создает спиральное движение воды, направленное снаружи внутрь. Вода проходит через колесо Каплана в осевом направлении. Колесо Каплана является видоизменением колеса Фрэнсиса. В самом деле, если в последнем сохранить только крайние внешние части лопаток (на рис. 191 они хорошо видны справа), а все остальное отбросить, то получится колесо Каплана. Схема турбины Каплана изображена на рис. 193. [c.330] Часто полезная мощность, развиваемая турбиной, больше той мощности, которая необходима в данный момент в установках, связанных с турбиной. Для регулирования полезной мощности изменяется количество воды, поступающей в рабочее колесо. Обычно это выполняется при помощи автоматического устройства и притом так, что число оборотов турбины остается постоянным. В турбинах равного давления регулирование притока воды производится при помощи игольчатого клапана, автоматически увеличивающего или уменьшающего поперечное сечение сопла (рис. 190). В турбинах избыточного давления поступление воды в рабочее колесо изменяется путем поворота лопаток направляющего аппарата (рис. 193). В турбинах Каплана регулирование производится иногда при помощи изменения угла установки лопаток рабочего колеса. [c.331] Коэффициенты полезного действия хороших современных турбин колеблются в пределах от 0,85 до 0,90. Заметим, кстати, что паровые турбины используют подаваемый пар также либо при равном давлении, либо при избыточном давлении. Конечно, вследствие сжимаемости пара картина явлений, происходящих внутри рабочего колеса паровой турбины, более сложная, чем в водяной турбине. [c.331] Крыльчатые колеса, подобные колесам Фрэнсиса и Каплана, используются также в насосах, которые в известной степени являются обращением турбин избыточного давления. Насосы, в которых жидкость проходит через колесо в осевом направлении, называются винтовыми-, насосы с радиальным движением жидкости называются центробежными. Для подачи воздуха существуют винтовые и центробежные воздуходувки. [c.331] Винтовые насосы и воздуходувки по способу своего действия сходны с гребным винтом наиболее простые из них отличаются от гребного винта только тем, что они помещаются внутри трубы или в стенке, разделяющей два пространства. При помощи направляющего колеса кинетическая энергия вращательного движения, созданного пропеллером насоса, может быть в значительной своей части опять преобразована в давление (рис. 194). [c.331] Скорость с 2, необходимая для подсчета по этой формуле, определяется непосредственно из треугольника скоростей, а для коэффициента полезного действия берется ориентировочное значение. [c.334] С турбинами и насосами известное сходство имеют гидравлические приводы, впервые введенные в практику Фёттингером . Они состоят из насоса и турбины, помещенных в одном и том же корпусе, и служат для переключения мощности с одного вала на другой. Переключение производится при помощи наполнения или, наоборот, освобождения корпуса от жидкости в качестве рабочей жидкости применяется обычно жидкое масло. На рис. 197 и 198 изображены два типа гидравлических приводов. [c.334] В первом из них (рис. 197) вращающий момент передается с одного вала на другой непосредственно, во втором же (рис. 198) между быстро работающим насосом и медленно вращающейся турбиной помещена система неподвижных лопаток, воспринимающая разность обоих моментов. Коэффициент полезного действия гидравлических приводов весьма высокий, так как в них отсутствует обычная потеря энергии при выходе потока из направляющего канала. [c.334] Вернуться к основной статье