De efficiëntie van elk apparaat is een maatstaf voor de prestaties ervan
Het turbinerendement wordt uitgedrukt als de verhouding van de bruikbare werkenergie-output tot de input-energie.
Er zijn hoofdzakelijk twee soorten stoomturbines. De ene is een impulsturbine en de andere is een reactieturbine. De efficiëntie van beide turbines is verschillend en hangt af van de werking ervan.
Er zijn veel factoren waarvan het turbinerendement afhangt. Het kan een bladhoek zijn, een leischoepenhoek bij de inlaat naar de turbine, stoomsnelheid, enz.
formule voor turbine-efficiëntie:
We kunnen de prestaties van turbines kennen en vergelijken met turbine-efficiëntie
Hier
h3 – enthalpie op punt 3
h4 - het enthalpiepunt 4 (feitelijke turbine)
h4s - het enthalpiepunt 4s (isentropische turbine)
De isentropische efficiëntie van de turbine kan ons een ideale prestatie van de turbine geven. De aan de omgeving afgegeven warmte moet als nul worden aangenomen. De isentropische efficiëntie kan worden berekend door de verhouding van werkelijk werk tot ideaal werk.
De ideale turbine is een apparaat dat werkt met 100 % efficiëntie. Het betekent dat alle input-energie wordt omgezet in nuttige arbeid. Dit type turbine is in de echte wereld onmogelijk. Er zijn altijd wel wat verliezen in de turbine aanwezig in de vorm van warmte en wrijving.
turbine-efficiëntiecurve
de turbine-efficiëntiecurve voor impuls- en reactieturbine wordt hieronder weergegeven:
Wat is de trapefficiëntie van een turbine?
Het traprendement of het brutorendement van de turbine is gerelateerd aan de trappen van de bladen.
Het traprendement is de verhouding arbeid geleverd aan het blad per kg stoom tot de energie per trap (per kg stoom)
Stage-efficiëntie kan ook worden uitgedrukt als de vermenigvuldiging van nozzle-efficiëntie en mesefficiëntie.
In een impulsturbine zijn er fasen van schoepen en mondstukset. De efficiëntie van het podium is de prestatie van het podium door werk dat in de fasen wordt gedaan en enthalpie die in mondstukken valt.
hoe de efficiëntie van de turbine te verbeteren?
Het turbinerendement kan worden verbeterd door enkele factoren die hieronder worden besproken:
Het kan worden verbeterd door het superieure bladontwerp, de coatings van het uitlaatblad en de geometrie
Waarom turbine meer efficiëntie heeft dan pomp?
Het pomp- en turbinerendement kan worden vergeleken op basis van vloeistofbehandeling
De drukverliezen in de pompen zijn hoger dan in de turbine. Dit verlies kan worden verminderd door de grenslaag in de turbine dun te maken.
De werkvloeistof in de turbine expandeert vanuit de inlaat. Bij de inlaat stijgen de statische druk en de snelheid continu. De stijging van de kinetische energie van de vloeistof leidt tot een afname van de verliezen. De dunne grenslaag kan de vermogensverliezen verminderen.
In de pomp is de grenslaagdikte van vloeistof meer te wijten aan vertraging om de statische druk te verhogen. Deze toename in dikte leidt tot een toename van de verliezen in de pomp.
gemiddelde turbine-efficiëntie
Het gemiddelde rendement van de turbine varieert tussen een bepaald bereik, afhankelijk van de grootte en het stadium.
Het gemiddelde efficiëntie van een eentraps turbine is 40%, terwijl het rendement voor de meertrapsturbine 65 - 90% is.
Het rendement in de meertrapsturbine is hoog vanwege de matige tot hoge drukverhouding. De stoom zal in verschillende stadia expanderen, wat de efficiëntie ten goede komt.
Wat is het ideale rendementsbereik voor praktische turbines?
Het ideale rendementsbereik van een praktische turbine is afhankelijk van verschillende verliezen.
Het algemene thermische rendement van de installatie voor de stoomturbine is 42-45%.
De elektriciteitscentrale draait op de oververhitte ketel werkt met fossiele brandstoffen zoals steenkool. In een praktische turbine zijn veel warmteverliezen aanwezig. Door thermische verliezen is het rendement van de praktische turbine laag.
turbine vs zuiger efficiëntie
De turbine- en zuigermotor kunnen worden vergeleken voor vliegtuigen
De zuigermotor is efficiënter in vergelijking naar de turbine vanwege naar minder specifieke brandstof consumptie.
De turbine is licht in gewicht in vergelijking met zuigermotoren. Het gewicht van zuigermotoren is meer te wijten aan boring, turbocompressor, enz. Om het onevenwicht in een vliegtuig te verminderen, is een lange neus voorzien.
Wat is het maximale rendement van een generator?
De generator is een apparaat dat elektrische energie levert ten koste van mechanische energie.
Als de verliezen evenredig zijn met het kwadraat van de belastingsstroom, is het rendement van de generator maximaal.
Het rendement van de generator kan worden uitgedrukt als de verhouding tussen elektrisch uitgangsvermogen en mechanisch ingangsvermogen.
Het rendement van de DC-generator kan maximaal zijn als de variabele en constante verliezen hetzelfde zijn. De variabele verliezen zijn ankerverliezen en de constante verliezen zijn veldcircuitverliezen en rotatieverliezen.
Ik ben Deepak Kumar Jani, bezig met een doctoraat in mechanisch-hernieuwbare energie. Ik heb vijf jaar onderwijservaring en twee jaar onderzoekservaring. Mijn interessegebieden zijn thermische techniek, autotechniek, mechanische metingen, technische tekeningen, vloeistofmechanica enz. Ik heb een patent aangevraagd op "Hybridisatie van groene energie voor energieproductie". Ik heb 17 onderzoeksartikelen en twee boeken gepubliceerd.
Ik ben blij deel uit te maken van Lambdageeks en wil graag een deel van mijn expertise op een simplistische manier aan de lezers presenteren.
Naast academici en onderzoek houd ik ervan om door de natuur te dwalen, de natuur vast te leggen en mensen bewust te maken van de natuur.
Zie ook mijn You-tube Kanaal over “Invitation from Nature”
Hallo medelezer,
We zijn een klein team bij Techiescience, dat hard werkt tussen de grote spelers. Als je het leuk vindt wat je ziet, deel dan onze inhoud op sociale media. Uw steun maakt een groot verschil. Bedankt!