Лопаточная машина
Лопаточные машины служат для преобразования кинетической энергии рабочего тела (жидкости или газа) в механическую мощность на валу машины, либо наоборот — для превращения мощности внешнего двигателя в кинетическую энергию рабочего тела.
В первом случае лопаточная машина называется турбиной (турбодетандером). Во-втором — насосом, либо водяным (гребным) винтом (в случае жидкого рабочего тела), либо компрессором, вентилятором, воздушным винтом (в случае, если рабочее тело — газ).
Как следует из названия, лопаточная машина состоит из лопастных элементов (лопаток, лопастей), закрепленных на втулке. Каждая лопатка представляет собой аэродинамический профиль. Преобразование энергии происходит в результате обтекания рабочим телом лопатки. Согласно закону Бернулли на лопатке образуется разность давлений. Эта разность давлений приводит к появлению на каждой лопасти аэродинамических или гидродинамических сил.
Связанные понятия
Саморазгружающийся сепаратор — Саморазгружающийся центробежный сепаратор — Самоочищающийся центробежный сепаратор — тип центробежного тарелочного сепаратора, где вертикально движущийся поршень закрывает окошки выпуска (круглые или прямоугольные с закругленными углами) для седиментированного продукта и открывает их только при саморазгружении при помощи, как правило, гидравлики и очень редко — сжатого воздуха. Разгрузка занимает доли секунды (0,2 — 0,4 секунды) при частичной разгрузке и несколько секунд.
Динамическая нагрузка — нагрузка, характеризующаяся быстрым изменением во времени её значения, направления или точки приложения и вызывающая в элементах конструкции значительные силы инерции. Динамические нагрузки испытывают детали машин ударного действия, таких, как прессы, молоты и т. д. Детали кривошипно-шатунных механизмов также испытывают во время работы значительные динамические нагрузки от изменения величины и направления скоростей, то есть наличия ускорений. К динамическим нагрузкам относят.
Электрическим элементом называют конструктивно-завершённое, изготовленное в промышленных условиях изделие, способное выполнять свои функции в составе электрических цепей.
Рекуперáтор (от лат. recuperator — получающий обратно, возвращающий) — теплообменник поверхностного типа для использования теплоты отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку. В отличие от регенератора, трассы потоков теплоносителей в рекуператоре не меняются. Рекуператоры различают по схеме относительного движения теплоносителей — противоточные, перекрестные, прямоточные и др.; по конструкции — трубчатые, пластинчатые, ребристые.
10−3 Па) — давление насыщенного пара ртути при рабочей температуре.
Двигатель с лопастями лопаточная машина
Герон был автором работ, сводящих в цельную систему основные достижения античного мира в области прикладной механики. Механизмы и автоматы Герона не нашли сколько-нибудь широкого практического применения. Они употреблялись, в основном, в конструкциях механических игрушек. Исключением, пожалуй, являлись лишь гидравлические машины, на основе которых были усовершенствованы античные водочерпалки.
Несмотря на то, что эолипил (о нем, впрочем, мы достаточно подробно писали в статье прошлого номера, посвященной паровым турбинам), пожалуй, наиболее близок по конструкции и принципу действия к современной паровой турбине, до XIX века это устройство было практически забыто инженерами. В истории это не новость: древнеамериканские цивилизации не знали колеса, а дети индейцев забавлялись с …игрушечными тележками.
Первым применил лопаточные машины к делу известнейший из изобретателей античности Архимед Сиракузский. Его водоподъемный «архимедов винт»- шнек, которым пользуются в разных приложениях уже третье тысячелетие не что иное, как лопаточная машина.
Несомненно, первой лопаткой в истории было обыкновенное весло. Причем, по убеждению многих историков, работали с веслом задолго до того, как запрягли первую лошадь.
Естественно, развитие конструкций мельничных колес, как и самих мельниц является результатом опытов и находок многих поколений создателей. К XIX веку ученые начали обобщать опыт использования подобной техники, анализировать и пытаться как-то классифицировать его.
Основы теории лопаточных машин как самостоятельной научной дисциплины были заложены российским академиком Леонардом Эйлером, впервые описавшим основную гидромеханическую схему их работы. К этому времени в работах Леонардо да Винчи, Бернулли, Ньютона, Лейбница и многих других были достаточно хорошо разработаны основы гидростатики и подготовлен математический аппарат, способный описать поведение сжимаемых и несжимаемых жидкостей в потоке. Опыт (эмпирика) оказывался все-таки ведущим методом при проектировании турбомашин. Ныне по теории и конструкции лопаточных машин, работающих как в газовой, так и жидкой среде, написано огромное количество трудов. Тем не менее, тема «не закрыта»: исследования в этой области техники до сих пор продолжаются. Правда, дилетантам здесь больше делать нечего.
Итак, лопаточные машины, какого бы рода они не были, в качестве наиболее важного элемента содержат находящиеся на валу диски, оснащенные профилированными лопатками. Диски вращаются с большей или меньшей скоростью (это связано с типом и назначением машины), составляющей от единиц оборотов в минуту у ветрогенераторов и мельниц до десятков тысяч оборотов в минуту у газотурбинных двигателей и турбонагнетателей.
Компрессор может быть осевым, у которого направление движения воздуха совпадает в основном с осью двигателя и центробежным. У последнего, как можно догадаться из названия, часть энергии передается воздуху появляющимися при вращении центробежными силами, следовательно, меняется и общее направление его движения: вектор действия центробежных сил перпендикулярен оси вращения вала. Напор, создаваемый центробежными колесами, существенно выше, чем у осевых компрессоров, которые приходится делать многоступенчатыми для достижения такого же напора, какой в центробежном создает одна ступень. Но на поворот потока от осевого направления тратится слишком много «лишней» энергии. Поэтому эффективность центробежных компрессоров ниже и в мощных двигателях их сейчас практически не применяют. Впрочем, первые реактивные истребители оснащались именно такими моторами. Сегодня центробежные компрессоры применяют в вертолетных ГТД, а также в малоразмерных двигателях крылатых ракет и самолетов-мишеней.
Не менее сложна конструкция турбинных лопаток и велика номенклатура применяемых при их производстве технологических приемов. Турбинная лопатки ГТД выполняет те же функции, что и в лопатка паровой турбины; разница в основном состоит в существенно более высокой температуре газа. Турбина ГТД размещается непосредственно за камерой сгорания, поэтому механические напряжения на ней настолько же выше, насколько выше и температурные. Из-за этого лопатки турбин приходится делать пустотелыми и охлаждать. Сейчас лопатки охлаждают воздухом, а ранее существовали системы с охлаждением лопаток водой и даже жидким натрием. Расчет рациональной внутренней структуры турбинной лопатки и разработка технологии ее изготовления (с учетом предъявляемых требований к точности) представляют собой, пожалуй, наиболее трудные задачи при разработке современных ГТД.
Для каждой лопатки характерен собственный «аэродинамический профиль». Обычно он напоминает крыло летательного аппарата. По сути дела лопатка и является маленьким крылом. Самое существенное отличие лопатки от крыла состоит в том, что лопатки работают в потоке, параметры которого очень сильно изменяются по ее длине.
В компрессоре и турбине лопатки спрофилированы по-разному. Поскольку задача компрессора состоит в передаче энергии рабочему телу путем сжатия воздуха или газа и/или повышения скорости его течения, то лопатки обычно проектируют так, чтобы профиль межлопаточного канала был конфузорным (сужающимся). Турбины проектируют таким образом, чтобы они образовывали диффузорный (расширяющийся) канал. При прохождении такого канала давление газа уменьшается, и энергия его передается рабочему колесу турбины.
Лопаточная машина
Из Википедии — свободной энциклопедии
Лопаточная машина — поточная машина динамического действия, работающая с жидкостью либо газом. Рабочий процесс в лопаточных машинах происходит в результате движения рабочего тела через системы неподвижных каналов и межлопаточных каналов вращающихся колёс. Особенности лопаточных машин — периодическая стационарность рабочего процесса, большие скорости движения рабочего тела. Лопаточные машины имеют высокий КПД.
Лопаточные машины служат для преобразования кинетической энергии рабочего тела (жидкости или газа) в механическую мощность на валу машины, либо наоборот — для превращения мощности внешнего двигателя в кинетическую энергию рабочего тела. В первом случае лопаточная машина называется турбиной (турбодетандером). Во втором — насосом, либо водяным (гребным) винтом (в случае жидкого рабочего тела), либо компрессором, вентилятором, воздушным винтом (в случае, если рабочее тело — газ).
По направлению потока рабочего тела лопаточные машины делятся на:
Как следует из названия, лопаточная машина состоит из лопастных элементов (лопаток, лопастей), закреплённых на втулке. Каждая лопатка представляет собой аэродинамический профиль. Преобразование энергии происходит в результате обтекания рабочим телом лопатки. Согласно закону Бернулли на лопатке образуется разность давлений. Эта разность давлений приводит к появлению на каждой лопасти аэродинамических или гидродинамических сил.
Лопаточная машина
Полезное
Смотреть что такое «Лопаточная машина» в других словарях:
лопаточная машина — ▲ машина лопаточная машина устройство для преобразования энергии движущейся жидкости или газа в энергию вращающегося вала или наоборот. винт. пропеллер воздушный винт. лопасть. крыльчатка. гребной винт. вентилятор. ▼ турбина см. движитель … Идеографический словарь русского языка
ЛОПАТОЧНАЯ МАШИНА — устройство для преобразования энергии движущейся жидкости или газа в энергию вращающегося вала (напр., турбина) или наоборот (напр., вентилятор). Основной рабочий орган лопаточное (лопастное) колесо … Большой Энциклопедический словарь
Лопаточная машина — Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. Лопаточная машина поточная машина динамического действия. Рабочий процесс в… … Википедия
лопаточная машина — устройство для преобразования энергии движущейся жидкости или газа в энергию вращающегося вала (например, турбина) или наоборот (например, вентилятор). Основной рабочий орган лопаточное (лопастное) колесо. * * * ЛОПАТОЧНАЯ МАШИНА ЛОПАТОЧНАЯ… … Энциклопедический словарь
лопаточная машина — mentinė mašina statusas T sritis Energetika apibrėžtis Ratas su mentėmis, kuris skysčio ar dujų kinetinę energiją verčia besisukančio darbinio rato mechanine energija (pvz., turbina) arba priešingai (pvz., mentinis siurblys). atitikmenys: angl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
ЛОПАТОЧНАЯ МАШИНА — лопастная машина, устройство с вращающейся лопастной решёткой для преобразования энергии движущейся капельной жидкости или газа в энергию вращающегося вала (напр., турбина) или наоборот (напр., лопастный насос). Передача мощности потоку или приём … Большой энциклопедический политехнический словарь
Поршневая машина — устройство, в котором основные функции по преобразованию энергии рабочего тела (См. Рабочее тело) выполняет Поршень. При его движении вместе с изменением объёма камеры, которую он образует с цилиндром П. м., изменяются параметры (давление … Большая советская энциклопедия
ЛОПАСТНАЯ МАШИНА — то же, что лопаточная машина … Большой энциклопедический политехнический словарь
ГОСТ 23851-79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения оригинал документа: 293. Аварийное выключение ГТД Аварийное выключение Ндп. Аварийное отключение ГТД D. Notausschaltung Е. Emergency shutdown F. Arrêt urgent… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
компрессор — 3.1 компрессор: Машина для сжатия воздуха. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Лопаточные машины
Полезное
Смотреть что такое «Лопаточные машины» в других словарях:
лопаточные машины — лопаточные машины аэродинамические устройства, в которых происходит либо преобразование механической энергии на валу в механическую (главным образом потенциальную) энергию газа (компрессор), либо потенциальной энергии газа в механическую… … Энциклопедия «Авиация»
лопаточные машины — лопаточные машины аэродинамические устройства, в которых происходит либо преобразование механической энергии на валу в механическую (главным образом потенциальную) энергию газа (компрессор), либо потенциальной энергии газа в механическую… … Энциклопедия «Авиация»
Лопаточная машина — устройство для преобразования энергии движущейся капельной жидкости или газа в энергию вращающегося вала (например, Гидротурбина) или наоборот (например, Вентилятор). Передача мощности потоку или от потока происходит в результате… … Большая советская энциклопедия
Лопаточная машина — Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения. Лопаточная машина поточная машина динамического действия. Рабочий процесс в… … Википедия
Насос (технич.) — Насос, устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для… … Большая советская энциклопедия
Насос — I Насос устройство (гидравлическая машина, аппарат или прибор) для напорного перемещения (всасывания и нагнетания) главным образом капельной жидкости в результате сообщения ей внешней энергии (потенциальной и кинетической). Устройства для … Большая советская энциклопедия
Лопатка (лопасть) — У этого термина существуют и другие значения, см. Лопатка (значения). Турбинная лопатка Лопатка (лопасть) деталь лопаточных ма … Википедия
Компрессор газотурбинного двигателя — узел газотурбинного двигателя, служащий для повышения давления воздуха. Масса К. составляет от 25 (турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой) до 40% (турбореактивного двигателя) массы газотурбинного двигателя. Степень… … Энциклопедия техники
компрессор — Рис. 1. Осевой компрессор двухконтурного ТРД. компрессор газотурбинного двигателя узел газотурбинного двигателя, служащий для повышения давления воздуха. Масса К. составляет от 25 (турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной… … Энциклопедия «Авиация»
компрессор — Рис. 1. Осевой компрессор двухконтурного ТРД. компрессор газотурбинного двигателя узел газотурбинного двигателя, служащий для повышения давления воздуха. Масса К. составляет от 25 (турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной… … Энциклопедия «Авиация»