علم و تكنولوژي (technology weblog)

صفحه اصلي | آرشيو مطالب | تماس با من | وبلاگ رسانه

با کلیک روی ستاره یک امتیاز به این مطب بده

از زمان تولد توربينهاي گازي امروزي در مقايسه با ساير تجهيزات توليد قدرت , زمان زيادي نمي گذرد . با اين وجود امروزه اين تجهيزات به عنوان سامانه هاي مهمي در امر توليد قدرت مكانيكي مطرح مي باشند . از توليد انرژي برق گرفته تا پرواز هواپيماهاي مافوق صوت همگي مرهون استفاده از اين وسيله سودمند مي باشند . ظهور توربينهاي گازي باعث پيشرفت زيادي در رشته هاي مهندسي مكانيك , متالورژي و ساير علوم مربوطه گشته است . بطوري كه پيدايش سوپرآلياژهاي پايه نيكل و تيتانيوم به خاطر استفاده آنها در ساخت پره هاي ثابت و متحرك توربينها كه دماهاي بالايي در حدود 1500 درجه سانتيگراد و يا بيشتر را متحمل مي شوند, از سرعت بيشتري برخوردار شد . به همين خاطر امروزه به تكنولوژي توربينهاي گازي تكنولوژي مادر گفته مي شود و كشوري كه بتواند توربينهاي گازي را طراحي كند و بسازد هر چيز ديگري را هم مي تواند توليد كند .

توربينهاي گازي
همانطور كه بيان گرديد از اين تجهيزات در نيروگاهها براي توليد برق ( معمولا براي جبران بارپيك) موتورهاي جلوبرنده (هواپيما ,كشتيها و حتي خودروها) , در صنايع نفت و گاز براي به حركت درآوردن پمپها و كمپرسورها در خطوط انتقال فراورده ها و... استفاده مي شود كه امروزه كاربرد توربينهاي گازي در حال گسترش مي باشد .

اجزاي توربينهاي گازي :

به طور كلي كليه توربينهاي گازي از سه قسمت تشكيل
مي شوند :

1.كمپرسور 2.محفظه احتراق 3.توربين

كه بنا به كاربرد قسمتهاي ديگري نيز براي افزايش راندمان و كارايي به آنها اضافه مي شود . به عنوان مثال در برخي از موتورهاي هواپيماها قبل از كمپرسور از ديفيوزر و بعد از توربين از نازل استفاده مي شود . كه دراين رابطه بعدها مفصلاً بحث خواهد گرديد
سيكل توربينهاي گازي :

سيكل ترموديناميكي توربينهاي گازي سيكل استاندارد هوايي يا برايتون مي باشد كه در حالت ايده ال مطابق شكل زير شامل دو فرايند ايزنتروپيك در كمپرسور و توربين و دو فرايند ايزو بار در محفظه احتراق و دفع گازهاميباشد.

سيكلهاي توربينهاي گازي در دونوع باز و بسته مي باشند . در سيكل باز ( شكل فوق) گازهاي خروجي از توربين به درون اتمسفر تخليه مي شوند كه اين سيكل بيشتر در موتورهاي هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرد . در نوع بسته كه عمدتاً در نيرو گاههاي برق مورد استفاده قرار مي گيرد گازهاي خروجي از توربين ( مرحله 4) از درون بخش دفع گرما (cooler ) عبور كرده و بعد از خنك شدن مجددا وارد كمپرسور گرديده و سيكل تكرار مي شود .
همانطوركه قبلا بيان گرديد توربينهاي گازي از نظر كاربردي به دو گروه صنعتي و هوايي تقسيم مي شوند كه نوع اول در صنعت و نوع دوم در هوانوردي مورد استفاده قرار مي گيريند . كه ذيلا در ارتباط با هركدام از آنها بحث خواهيم نمود .

توربينهاي گازي صنعتي : منظور از توربينهاي گازي صنعتي اشاره به كاربرد آنها غير از بخش هوانوردي مي باشد . در شكل زير شمايي از يك واحد توليد نيروي برق توسط توربين گاز , نشان داده شده است .

شكل زير هم نوعي توربين گازي با ظرفيت توليدي 400 مگاوات را نمايش مي دهد.

توربينهاي گازي كه در صنعت برق مورد استفاده قرار مي گيرند داراي ظرفيتهاي متفاوتي مي باشند كه شكل قبل نوعي از اين توربينها با ظرفيت 400 مگاوات را نشان مي دهد.

توربينهاي گازي هوايي يا موتورهاي جت :
همانطور كه گفته شد سيكل توربينهاي گازي موتورهاي هواپيما شبيه به توربينهاي گازي صنعتي مي باشد بجز اينكه قبل از ورود هوا به كمپرسور از يك ديفيوزر و بعداز توربين از يك نازي براي بالا بردن سرعت گازهاي خروجي و حركت هواپيما به سمت جلو استفاده مي كنند . اين گازهاي پرسرعت بر هواي خارج از موتور نيرويي وارد مي كنند كه طبق قانون سوم نيوتن نيروي عكس العمل آن سبب حركت هواپيما به سمت جلو مي شود . شايان ذكر است كه نازل در هواپيماهاي جت از نوع متغير مي باشد . يعني دهانه آن با توجه به دبي (گذرجرمي) گازهاي خروجي قابل تغييرو تنظيم است .

موتورهاي هواپيما انواع مختلفي دارند كه به دو سته كلي تقسيم مي شوند :

1- موتورهاي پيستوني :
كه از نظر كاري شبيه به موتور خودروها مي باشند.

2- موتورهاي توربيني :

اين موتورها به سه دسته كلي توربوجت, توربوفن و توربوپراپ تقسيم بندي مي شوند.

توربوجتها اولين موتورهاي جت مي باشند كه امروزه به دليل مسائلي مثل صداي زياد و آلودگي محيط زيست بجز در موارد خاص استفاده اي از انها نمي شود . توربوفنها نوع پيشرفته موتورهاي توربوجت هستند . به اين صورت كه رديف اول كمپرسور در اين موتورها به عنوان فن عمل كرده و مقداري از هواي ورودي به موتور را از اطراف موتور by pass كرده كه اين عمل علاوه بر افزايش نيروي جلوبرندگي باعث كاهش صدا,آلودگي محيطي و ... مي شود .
در موتورهاي توربوفن با اتصال يك ملخ به گيربكس و سپس به كمپرسور , نيروي جلوبرندگي ايجاد مي شود . در اين حالت سعي مي شود كه بيشترين انرژي جنبشي گازها صرف چرخاندن توربين و از آنجا كمپرسور و در نتيجه ملخ شود . وجود گيربكس به اين خاطر است كه سرعت دوراني ملخ از حد معيني تجاوز نكند . يعني بايد سرعت انتهاي ملخ از عدد ماخ كوچكتر باشد . زيرا سرعتي بيش از اين سبب ايجاد ارتعاشات شديد و در نتيجه شكستگي ملخ مي شود.

موتورهاي توربوشفت نيز نوعي موتور توربوپراپ مي باشند كه از آنها جهت به حركت درآوردن هليكوپترها استفاده مي شود .بطور كلي موتورهاي توربوپراپ بدليل اينكه در ارتفاع پروازي كم از قدرت زيادي برخوردار هستند از آنها در هواپيماهاي

ترابري اس

تفاده مي شود ( مثل C130 )

منبع مقاله : MESASUT

Medium (Media) Blog مركز تخصصي طراحي و اجراي قالبهاي وبسايت در ايران دانلود قالب رايگان Digtal Classic (ديجيتال) براي وبلاگ بلاگفا

نوشته شده توسط سجاد مقصودی

درباره وبلاگ

درباره نویسنده: سلام.. اميدورام كه اين مجموعه جمع آوري شده كمك شاياني در بالا بردن سطح اطلاعات شما كاربران عزيز بكنه..من سجاد مقصودي هستم .. فارغ التحصيل در مقطع كارشناسي ارشد رشته مكانيك گرايش طراحي جامدات .. و هم اكنون دانشجوي دكتري مكانيك در گرايش تبديل انرژي هستم..

مقالات ارائه شده:
مديريت زمان
مديريت جلسات
موتورهاي DC
ترجمه كتاب Power Generation Handbook - Selection, Applications, Operation, and
Maintenance
شماره تماس : 09124497467

نوشته هاي پيشين

انواع بمب هاى هسته اى فلسفه ي مكانيك كوانتومي(بخش دوم) فلسفه ي مكانيك كوانتومي(بخش اول) كنترل استرس در محيط كار و منزل محاسبه انتقال گرما در سطوح نانومقياس اصول پايه طراحي خودرو ده آزمايش برتر جهان ( زيباترين آزمايش هاي فيزيك در تاريخ ) فيزيك شتابدهنده دیفرانسیل سیستم های تعلیق خودرو چگونه کار می کنند؟

پيوندهاي وبلاگ

خبري اطلاعات دايرةالمعارف وبلاگ شيمي سايت دانشنامه رشد دانلود نرم افزار يک سايت جالب فيزيک دانستنيهاي علمي مجله فيزيک آمريکا انجمن فيزيک استادان امريکا مقالات علمي فيزيک دنياي رسانه هاي ديجيتال كارگاه طراحي قالب خروجي فيد RSS وبلاگ چه سايتهايي به اين وبلاگ لينک
داده اند ... ؟

آرشيو مطالب

هفته چهارم آبان 1388 هفته سوم آبان 1388 هفته اوّل آبان 1388 هفته اوّل مهر 1388 هفته سوم شهریور 1388 هفته دوم شهریور 1388 هفته اوّل شهریور 1388 هفته چهارم مرداد 1388 هفته دوم مرداد 1388 هفته اوّل مرداد 1388 هفته چهارم تیر 1388 هفته دوم تیر 1388 هفته دوم خرداد 1388 هفته سوم اردیبهشت 1388 هفته دوم اردیبهشت 1388 هفته چهارم فروردین 1388 هفته سوم فروردین 1388 هفته دوم فروردین 1388 هفته سوم اسفند 1387 هفته دوم اسفند 1387 هفته اوّل اسفند 1387 هفته چهارم بهمن 1387 هفته دوم بهمن 1387 هفته چهارم دی 1387 هفته سوم دی 1387 هفته چهارم آذر 1387 هفته دوم آذر 1387 هفته اوّل آذر 1387 هفته دوم آبان 1387 هفته اوّل آبان 1387 هفته سوم مهر 1387 هفته اوّل مهر 1387 هفته دوم شهریور 1387 هفته چهارم مرداد 1387 هفته دوم مرداد 1387 هفته چهارم تیر 1387 هفته سوم تیر 1387 هفته دوم تیر 1387 هفته اوّل تیر 1387 هفته چهارم خرداد 1387 هفته سوم خرداد 1387 هفته دوم خرداد 1387 هفته اوّل خرداد 1387 هفته چهارم اردیبهشت 1387 هفته سوم اردیبهشت 1387 هفته دوم اردیبهشت 1387 هفته چهارم فروردین 1387 هفته اوّل فروردین 1387 آرشيو کامل وبلاگ

آرشيو موضوعي