Készítette: Leca Mihály N27RS7

Az előadások a következő témára: "Készítette: Leca Mihály N27RS7"— Előadás másolata:

1 Készítette: Leca Mihály N27RS7
Hő és áramlástechnikai gépek I. Francis - Turbina Készítette: Leca Mihály N27RS7

2 Megalkotásának története
1826-ban Benoit Fourneyron belülről-kifelé áramló turbinát készített. 1844-ben Uriah A. Boyden javítja Fourneyron-turbina hatásfokát. 1849 Francis-turbina VÍZ - Fourneyron - turbina: Ez jó hatásfokú (~80%) gép volt, a víz hajlított lapátokkal rendelkező járókeréken áramlott át. A vezetőkeréken elhelyezkedő álló kiömlő lapátok szintén hajlítottak voltak. Boyden – turbina: A forgórész lapátjai már hasonlítanak a majdani Francis-féléhez. Boyden és Francis egy ideig együtt dolgoztak.

3 James B. Francis (1815-1892) James Bicheno Francis
1815. május 18-án születtet South Leigh-ban Angol-Amerikai mérnöknek nevezhető 18 éves korában vándorol ki Amerikába. Olya cégeknek dolgozik, mint a New York-i és New Haven Railroad. South Leigh: Oxfordshire megyei város Angliában. Apjával együtt dolgozott és mellette tanulta ki a szakma fortélyait. Miután apja meghalt aztán döntött az emigrálás mellet. - A mellett, hogy alkotott egy nagyon jó turbinát, olyan számítási alapokat tett le, ami alapján mindig a legoptimálisabb paraméterek tervezhetőek.

4 A Francis-turbina részei
Generátor Tengely Járókerék Járólapát Állórész Min teljesítmény Max teljesítmény Spirál ház Befolyóáram Kifolyóáram A lapátokon a víz lendülete perdületté alakul. Spirál ház: Lehet bővülő keresztmetszetű egysíkú és állandó keresztmetszetű, ez a tervezett teljesítménytől függ.

5 Francis-turbina Álló tengelyű Fektetett tengelyű Aknás Csigaházas
Reakciós turbina Többféle elrendezés elrendezés: Álló tengelyű Fektetett tengelyű Aknás Csigaházas A reakciós turbinákat a víz hajtja, melynek csökken a nyomása, amint áthalad a turbinán és átadja energiáját. A reakciós turbinának teljesen zártnak kell lennie, hogy a víznyomásnak (vagy szívásnak) ellenálljon, vagy teljesen a vízáramba kell merülnie. Newton harmadik törvénye írja le a reakciós turbina energiaátadását. A legtöbb vízturbina reakciós típusú. Kis és közepes eséseknél használják.

6 A mechanikai munka irányától függően:
Francis-turbina A mechanikai munka irányától függően: Szivattyúk Turbinák Mindkét esetben az energiaátalakulás egy része a több lapáttal ellátott forgó járókerékben megy végbe, a másik része a szívócsőben (Kifolyóáram) -Ez egy áramlástechnikai elven működő szivattyú, mivel a forgástérből a közeg örvényszerűen áramlik, ezért örvényszivattyúként is üzemel.

7 A Francis-turbina működése A Francis, mint SZIVATTYÚ
Áramlás Mcs Mcs

8 A Francis-turbina működése A Francis, mint TURBINA
Mcs Mcs

9 A Francis-turbina működése Amiben más az addigiakhoz képeset
A változó vízhozamhoz könnyen igazítható Ezt a állítható lapátozatnak köszönhetjük. Ezek miatt állítható a forgás sebessége is. Ennek köszönhető, az is hogy minden tömegáram mellett a maximális teljesítmény nyerhető ki. -Bal a minimális teljesítmény, a jobb a maximális teljesítmény. -A turbina áramlási viszonyait az Euler-turbinaegyenlet írja le.

10 A Francis-turbina működése Amiben más az addigiakhoz képeset
-Áramlás: itt a víz a járókerékhez képest kívülről befelé áramlik. A csigaház egyenesen a járókerék lapátjaira vezeti a vizet. A lapátokon keletkező nyomáskülönbség is segíti az áramlást, így elég nagy forgási sebesség érhető el vele. A lapátok állása visszahajló A turbina hatásfoka 90% körüli, ami eddig a világon a legjobb. A nyomásváltozás a lapátozaton

11 Gyártók és alkalmazása
Hi-Sea Marine (Kína) LULUSOSO (Webárúház, Kína) Gilkes (Anglia) Villamos áram termelése és tárolása A videóban 140 kW-os a turbina

12 Vége Köszönöm a figyelmeteket!

13 Források: Talamon Attila: Hő és áramlástechnikai gépek I előadások.