BUG‘, GAZ TURBINALARI VA REAKTIV DVIGATELLAR.
BUG‘, GAZ TURBINALARI VA REAKTIV DVIGATELLAR . Reja: 1. Bug‘ turbinasining tasnifi, tuzilishi ishlash tartibi va unda kechadigan termodinamik jarayonlar 2. Gaz turbinasining tasnifi tuzilishi va ishlash tartibi. 3. Reaktiv dvigatellarning tuzilishi va ishlash tartibi.
1. Bug‘ turbinasining tasnifi, tuzilishi ishlash tartibi va unda kechadigan termodinamik jarayonlar. Bug‘ning issiqlik energiyasini bosqichma-bosqich mexanik energiyaga aylantirib beruvchi issiqlik mashinasi bug‘ turbinasi deyiladi. Hozirgi paytda bug‘ turbinasi zamonaviy yirik elektr stantsiyalarining yagona dvigateli hisoblanadi. Italiyalik olim D.Branko bug‘ turbinasi modeliga hos bo‘lgan bug‘ g‘ildiragini 1629 yilda yaratgan, unda bug‘ oqimining kinetik energiyasi uyg‘otgan impulps kurakli gildirakni aylantirishga sarflangan. Quvvati 4,4 kVt bo‘lgan birinchi bug‘ turbinasini (reaktiv turbina) 1885 yili ingliz muxandisi Parsons yaratdi, 1913 yilda yesa , turbinaning kuvvati 25 MVt gacha yetkazildi. Keyinchalik bug‘ turbinalarining nominal kuvvati 60 MVt, bosimi 12,8 MPa ga yetkazildi, u ko‘pchilik issiqlik elektr stansiyalarida qo‘llanilib kelinmokda. Zamonaviy turbinalarning kuvvati 1200 MVt dan ortib ketgan. Turbina rotorining aylanishlar soni yesa 2000-50000 ayl/min oralig‘ida. Suv bug‘ining kinetik energiyasini mexanik energiyaga aylantirish mumkinligini shved muxandisi Loval 1888 yilda (aktiv turbina) isbotladi. Shunday kilib, bug‘ turbinasi yaratilgandan so‘ng, uni takomillashtirish tadqiqotlari davom etdi. Natijada bir, ikki va ko‘p bosqichli bug‘ turbinalari yaratildi. Turbinadagi ish jarayoni ketma-ket kechadigan ikki bosqichdan tashkil topgan: bug‘ning potensial energiyasini kinetik energiyaga aylanishi va bug‘ning energiyasini turbina valining aylanma energiyasiga aylanishi. Turbinaning ishlash tarzi sodda. Turbinaning (15.1-rasm) oqib o‘tish qismi ikkita asosiy qismdan: soplo apparati 4 va turbinaning vali 1 ga o‘rnatilgan disk 2 dan tashkil topgan. Diskning aylanasi bo‘ylab ishchi kuraklar 3 maxkamlangan, ular kanallar hosil kiladi.
17.1-rasm. Turbinaning ishlash tarzi. 1-val; 2-disk; 3-ishchi kuraklar; 4-soplo Bosimi yuqori bo‘lgan va odatda temperaturasi ham yuqori bo‘lgan ishchi jism (bug‘, gaz, suyuqlik) soplo apparatiga kiradi. Soplolarda bug‘ kengayadi, uning bosimi pasayadi va tegishlicha tezligi ortadi, ya’ni soplo apparatida bug‘ning ichki energiyasi kinetik energiyaga aylanadi. Ikkinchi bosqich ishchi kuraklar hosil qilgan kanallarda sodir bo‘ladi, bu yerda bug‘ning kinetik energiyasi diskning va u bilan bog‘langan turbina valining harakatlantiradigan mexanik ishiga aylanadi.Turbina bosqichlariga bug‘ qo‘zg‘almas va aylanuvchan kanallar tizimi bo‘yicha o‘tadi. Shuning uchun harakat turiga ko‘ra bug‘ning uch xil tezligi bo‘ladi: c – absolyut tezlik; u – ko‘chma harakat tezligi, u turbina diskining aylanma tezligiga teng; w – nisbiy tezlik. Bug‘ning soploga kirish oldidagi, soplodan keyingi va kuraklardan keyingi parametrlari tegishlicha 0,1,2 indekslar bilan belgilanadi. Ishchi kuraklar mahkamlangan bitta diskli soplo apparati turbinaning bosqichini hosil qiladi. Bitta bosqichdan iborat bo‘lgan turbina bir bosqichli turbina deyiladi. Bir necha bosqichdan iborat bo‘lgan turbinalar ko‘p bosqichli turbinalar deyiladi. Aktiv turbina. Aktiv turbina kuraklari panjarasining kanallarida bug‘ oqimi buriladi. Bug‘ oqimi harakat miqdorining o‘zgarishi kuraklarga va aylanuvchan diskka hamda turbina valiga tasir yetuvchi aktiv kuchga aylanadi (15.2-rasm). Ish kanallarida aktiv kuch tasir yetuvchi turbina aktiv turbina deyiladi. Parametrlari p o , c o va t o bo‘lgan bug‘ soplo 1 ga kiradi. Parametrlari p 1 , c 1 va t 1 bo‘lgan bug‘ soplodan kuraklar 2 ning kanallariga o‘tadi, bu yerda bug‘ning bosimi o‘zgarmasligicha qoladi. (p 1 = p 2 ), tezligi yesa s 1 dan s 2 gacha pasayadi, ya’ni bug‘ning kinetik energiyasi disk 3 ni va u bilan bog‘liq bo‘lgan turbina vali 1 ni aylantiruvchi mexanik ishga aylanadi. Turbina valiga tushadigan kuch bug‘ oqimi burilgandagina uzatilgani tufayli, kuraklar kuchli bukilgan aktiv profilli bo‘lishi kerak. Kuraklardan oldingi va ulardan keyingi bug‘ tezliklarining kattaligi va yo‘nalishini kirish va chiqish tezlik uchburchaklari qurib aniqlash mumkin (15.3 - rasm). Jumladan, nisbiy tezlik vektori ushbu geometrik ayirmadan aniqlanadi:
w 1= C 1− U15.2-rasm. Aktiv turbina sxemasi. 1-soplo; 2-kuraklar; 3-disk; 4-val; 5- tirqish; d-turbina bosqich diametri. 15.3-rasm. Aktiv turbinada bug‘ oqimi sxemasi Bug‘ nisbiy tezligi w 1 ning yo‘nalishi turbina yuzasi bilan 1 0 burchak hosil qiladi, u kirish burchagi deyiladi. c 1 vektorning yo‘nalishi soplo o‘qi va disk tekisligi orasidagi burchak 1 bilan aniqlanadi. Bug‘ kanaldan o‘tib, disk tekisligiga 2 0 burchak ostida yo‘nalgan w 2 nisbiy tezlikka yega bo‘ladi. Bug‘ning harakatidagi isroflar tufayli bug‘ning chiqishdagi tezligi w 2 kirishdagi tezlik w 1 dan kichik bo‘ladi. Bu isroflar kurakning tezlik koyeffitsiyenti (odatda 0,93(0,97) ( bilan hisobga olinadi; bunda W 2 = w