Impuls- vs Reactieturbines: Belangrijkste Verschillen en Werking

Over het algemeen worden hydroturbines geclassificeerd in impulsturbines en reactieturbines, met enkele verschillen tussen hen. Een belangrijk verschil is hoe de energie wordt uitgewisseld tussen de vloeistof en de turbine. Hun overeenkomsten liggen in hoe hydroturbines potentiële energie en kinetische energie van waterstroom omzetten in mechanische energie. Dit wordt verder uitgelegd, blijf met me!

Vandaag leer je het verschil tussen een impulsturbine en een reactieturbine, en hun werking. Hun verschil wordt ook in tabelvorm gepresenteerd.

Verschil tussen impulsturbine en reactieturbine

Impulsturbine

Een impulsturbine werkt in principe onder Newtons 2^e wet. In plaats van bladen op de loper, worden een aantal elliptische halfgrootte emmers gemonteerd. Dus, wanneer water de emmers met hoge snelheid treft, begint de loper te draaien, dit betekent, de kinetische energie van water wordt omgezet in rotatie-mechanische energie. Daarom wordt elektriciteit gegenereerd wanneer één uiteinde van de turbine-as verbonden is met de generator. Voorbeelden van een impulsturbine zijn Pelton, Turgo en Cross-flow.

De Pelton en Turgo turbines zijn vergelijkbaar in constructie. Echter, de cross-flow turbine is een modificatie van een impulsturbine die geclassificeerd wordt als één, dit is vanwege de rotatie van de loper bij atmosferische druk en niet als een gedompelde turbine.

Diagram van impulsturbine:

Bekijk de onderstaande video om te leren hoe impulstype turbines werken:

Reactieturbine

In een reactieturbine veroorzaakt de som van potentiële energie en kinetische energie van water door de druk en snelheid, respectievelijk, dat de turbineschaufels draaien. Het gehele lichaam van deze turbine is in water gedoopt en veranderingen in waterdruk samen met de kinetische energie van het water veroorzaken energie-uitwisseling. Toepassingen van deze turbine zijn meestal bij lagere valhoogten en hogere doorstromingen dan impulstype.

De turbineschaufels of looperbladen zijn ontworpen om een kracht aan één kant te genereren wanneer water erdoor stroomt, net als een vleugelprofiel. In een vliegtuig is de kracht die door een vleugelprofiel wordt geproduceerd verantwoordelijk voor de lift. Op dezelfde manier veroorzaakt de kracht hier dat de bladen draaien.

Verschillende typen reactieturbines hebben hun eigen ideale werkomstandigheden. Bijvoorbeeld:

Pelton-turbines worden bevorzugd waar een lage afvoersnelheid verkregen kan worden & een hoge valhoogte (80-1600m) beschikbaar is.
Kaplan-turbines vereisen een hoge afvoersnelheid samen met lage of middelhoogtes (2-70m).
Francis-turbines werken op middeldoorstroming & middelhoogte. Francis-turbine is een combinatie van impuls- & reactieturbines.

Francis-turbines zijn de meest gebruikte turbines omdat ze de hoogste efficiëntie bieden & ook in een breed bereik van werkomstandigheden kunnen werken.

Diagram van reactieturbine:

Bekijk de onderstaande video om de werking van een type reactieturbine te leren:

Reactieturbine en impulsturbine verschil in tabelvorm

Hieronder het verschil tussen impulsturbine en reactieturbine in tabelvorm:

Reactieturbine	Impulsturbine
Meer onderhoud is vereist.	Het vereist minder onderhoud.
Alleen een deel van de hydraulische energie wordt omgezet in K.E.	Het totale bedrag aan hydraulische energie wordt omgezet in K.E.
Waterstroom is axiaal en radiaal naar het turbinerad.	De richting van de waterstroom is tangiëntaal aan het turbinerad.
Zijn graad van reactie is tussen '0' en '1'.	Zijn graad van reactie is nul.
Het vereist hoge en middelhoeveelheid waterafgifte.	Het vereist lage waterafgifte.
Reactieturbine werkt bij lage en middelhoogte water.	Het werkt bij hoge valhoogte.
De reactieturbine heeft een vergelijkbaar hoge hydraulische efficiëntie.	Impulsturbine heeft een vergelijkbaar lagere efficiëntie.
Francis en Kaplan turbines zijn voorbeelden.	Pelton Wiel turbine is een voorbeeld.
Water treedt rond de loper in.	Water wordt alleen in de vorm van stralen toegelaten.
De loper moet in een waterdichte behuizing gesloten zijn.	In deze turbines zijn behuizingen niet verplicht. Behuizing werkt als bescherming.
Snelheid en druk variëren naarmate de vloeistof langs de loper stroomt. De druk aan het inlaatpunt is veel hoger dan bij het uitlaatpunt.	De snelheid van de straal varieert, de druk blijft atmosferisch.
Stroomregeling vindt plaats via de leidingschaufel. Andere belangrijke onderdelen zijn spiraalbehuizing, staving, loper en de aftrekkbuis.	Stroomregeling vindt plaats via een naaldklep in de zuiger.
Water vult de passage tussen de emmers en, tijdens het stromen tussen inlaat en uitlaat secties, verricht werk op de bladen.	De turbine draait niet volledig, en lucht heeft vrije toegang tot de emmers.
De reactieturbine heeft geen symmetrische bladen.	Impulsturbine heeft symmetrische bladen.
De waterdruk daalt tijdens de stroom.	De waterdruk blijft constant tijdens de stroom.
Het heeft een hogere werksnelheid dan een impulsturbine.	Het heeft een lagere werksnelheid dan een reactieturbine.
De efficiëntie van de emmers is hoog.	De efficiëntie van de emmers is laag.
Deze turbines vereisen minder ruimte.	Het vereist meer ruimte vergeleken met de reactieturbine.
Newtons 3^e wet definieert de energieoverdracht van reactieturbines.	Newtons 2^e wet definieert de energieoverdracht van impulsturbines.

Conclusie

Het grootste verschil tussen een impuls- en een reactieturbine is hoe de energie wordt uitgewisseld tussen de vloeistof en de turbine. Dit was het artikel waarin we het verschil tussen impuls- en reactieturbine in tabelvorm uitlegden. We legden ook hun werkprincipe uit in videoformaat.

Ik hoop dat je er veel aan hebt gehad. Deel dit graag met anderen. Dank voor het lezen, tot de volgende keer!

Essentiële Gids voor Impulsturbines: Definitie, Toepassingen en Componenten Zonenergie Benutten: Complete Gids voor Schone, Betrouwbare Energie

Productieproces

3d printen

Automatisering Besturingssysteem

Industriële technologie