تقسیم بندی توربو ماشین ها

توربو ماشین ها را بر اساس تراکم پذیری سیال به دو دسته توربو ماشین با سیال تراکم پذیر و غیر قابل تراکم تقسیم بندی می کنند. همچنین باید دانست که توربو ماشین های با سیال غیر قابل تراکم را "توربو ماشین های آبی" نیز می نامند. "توربو ماشین های گازی" و یا "حرارتی" نیز به توربوماشین های با سیال تراکم پذیر اطلاق می شود.

تقسیم بندی توربو ماشین ها

توربو ماشین ها را می توان از دیدگاه های مختلفی تقسیم بندی کرد. در زیر به چهار نوع از تقسیم بندی های رایج برای توربو ماشین ها  اشاره می شود:

الف) مسیر حرکت سیال در چرخ

ب) تراکم پذیری سیال

ج) طرز تغذیه چرخ

د) جهت تبادل انرژی

 

الف) مسیر حرکت سیال:

متداول ترین روش تقسیم بندی توربو ماشین ها از دیدگاه علمی و طراحی، تقسیم بندی بر اساس مسیر حرکت سیال در چرخ آن ها  است. از این رو توربوماشین ها را به سه دسته اصلی زیر تقسیم می کنند:

  • توربوماشین های سانتریفوژ یا با جریان شعاعی
  • توربوماشین های محوری
  • توربو ماشین های نیمه سانتریفوژ یا با جریان مختلط

در نوع اول , امتداد ورود و خروج سیال در چرخ بر همدیگر عمود است. این نوع توربوماشین ها معمولا برای ایجاد فشارهای زیاد در دبی های کم بکار می روند. در نوع دوم ,سیال موازی با محور توربوماشین وارد چرخ شده و موازی با آن نیز خارج می شود. از این نوع توربوماشین ها برای تولید دبی های زیاد و فشارهای کم استفاده می شود.

در نوع سوم, امتداد ورود و خروج سیال در چرخ نسبت به یکدیگر مایل بوده و در رده بندی بین نوع اول و دوم قرار می گیرند. این نوع توربوماشین ها برای ایجاد فشارها و دبی های متوسط بکار می روند.

 

ب) تراکم پذیری سیال:

توربو ماشین ها را بر اساس تراکم پذیری سیال به دو دسته توربو ماشین با سیال تراکم پذیر و غیر قابل تراکم تقسیم بندی می کنند. همچنین باید دانست که توربو ماشین های با سیال غیر قابل تراکم را "توربو ماشین های آبی" نیز می نامند. "توربو ماشین های گازی" و یا "حرارتی" نیز به توربوماشین های با سیال تراکم پذیر اطلاق می شود.

لازم به تذکر است که ونتیلاتورهای با فشار کم باوجود انتقال سیال قابل تراکم در زمره توربوماشینهای با جریان تراکم ناپذیر محسوب می شوند زیرا تغییرات جرم مخصوص در آنها عملا ناچیز است. از این نظر در این تقسیم بندی بجای نوع سیال بهتر است "جریان سیال" را معیار قرار داد.

 

ج) طرز تغذیه چرخ:

اگر سیال ورودی از تمامی سطح چرخ وارد شود آن را توربین با تغذیه کامل گویند و اگر فقط یک یا چند قسمت از سطح ورودی برای تغذیه چرخ مورد استفاده گردد به آن تغذیه جزئی می گویند. ماشین های با تغذیه جزئی را توربین های ضربه ای (Impulse) نیز می نامند. زیرا در این نوع ماشین ها فشار استاتیک سیال در عبور از چرخ ثابت است و معمولا فشار اتمسفر در دور تا دور چرخ حاکم می باشد. بعکس در ماشین های با تغذیه کامل فشار استاتیک سیال از ورود تا خروج از چرخ تغییر می کند. به همین علت این ماشین ها را توربوماشین های عکس العملی (Reaction) نیز می نامند. امروزه اغلب توربوماشین های صنعتی از نوع عکس العملی و با تغذیه کامل می باشند. یکی از توربوماشین های ضربه ای که بعنوان یک گزینه مناسب در نیروگاه های آبی بکار می رود و کارایی بالایی دارد, توربین پلتن است.

قدیمی ترین نوع توربین های تغذیه جزئی چرخ های آبی می باشند.

 

د) جهت تبادل انرژی:

اگر انرژی های جنبشی و پتانسیل به چرخ داده شود و توان مکانیکی تولید گردد, ماشین را "توان ده" و برعکس اگر انرژی مکانیکی اعمال شده به محور از طریق چرخ به سیال داده شود و منجر به افزایش فشار و سرعت سیال گردد آن ماشین را "توان گیر" می نامند. کلیه توربوماشینها جزء گروه اول بوده و سایر ماشینها در گروه دوم قرار می گیرند.

اطلاعات تکميلي

  • حوزه کاربرد: توربو ماشین
  • سازمانهاي وابسته: صنایع هواپیماسازی- صنعت حمل و نقل- صنایع نفت و پتروشیمی- صنایع غذایی- تاسیسات حرارتی و برودتی