مرزهای دانش

تولید انرژی الکتریکی در توربین‌ها

واژه‌ توربین از یک لغت یونانی به معنی چرخنده مشتق شده است. توربین وسیله چرخنده‌ای است که می‌تواند انرژی یک سیال، مانند آب، گاز، بخار و یا باد را به انرژی مکانیکی تبدیل کند. معمولا هر توربین از یک بخش چرخنده و چندین پره ثابت تشکیل شده است که به بخش اصلی متصل هستند. اگرچه اساس عملکرد انواع مختلف توربین‌ها یکسان است اما پره‌ها و پوشش محافظی که در اطراف پره‌ها وجود دارد با توجه به نوع سیالی که از آن برای تبدیل انرژی استفاده می‌‌شود و همچنین سطح عملکرد توربین، اشکال هندسی مختلفی خواهند داشت که منجر به ایجاد تغییراتی در طراحی شکل ظاهری آن خواهد شد.
کد خبر: ۳۰۵۳۷۹

شاید برایتان جالب باشد بدانید که در میان انواع مختلف توربین‌هایی که نام برده شد، توربین‌های بخار متصل به مولد انرژی الکتریکی، بیشترین بازده انرژی الکتریکی را دارند. در توربین بخار از انرژی گرمایی برای ایجاد حرکت دورانی و تامین نیروی الکتریکی استفاده می‌شود. نخستین توربین بخار مدرن و امروزی در سال 1884 توسط چارلز پارسون، محقق بریتانیایی طراحی و ساخته شد. این توربین بخار چندمرحله‌ای توانست تحول چشمگیری را در صنعت حمل و نقل دریایی و هدایت و ناوبری کشتی‌ها به وجود آورد. این نوع توربین‌ها امروزه وظیفه تامین 80 درصد از برق مصرفی در سطح دنیا را که در نیروگاه‌های گازی و هسته‌ای تولید می‌شود، برعهده دارند. یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد توربین‌های بخار پارسون در مقایسه با توربین‌های بخاری که پیش از این ساخته شده بود این است که اساس کار آن برمبنای عبور از مراحل مختلفی است که در هر مرحله میزان انبساط بخار محدود به دستیابی به مقدار بیشینه انرژی جنبشی بدون افزایش سرعت حرکت پره‌های توربین خواهد بود. این نوع توربین برای نخستین بار در سال 1891 در نیروگاه‌های تولید برق مورد استفاده قرار گرفت و پس از آن نیز در سال 1897 به عنوان سیستم مولد نیروی محرکه برای یک کشتی موسوم به توربینیا از آن استفاده شد که خوشبختانه نتایج موفقیت‌آمیزی را به همراه داشت و سرعت حرکت آن کشتی را به 18 متر بر ثانیه افزایش داد که در آن زمان این سرعت به عنوان رکوردی بی‌سابقه به ثبت رسید و به این ترتیب پس از مدت کوتاهی از این نوع توربین برای به حرکت درآوردن کشتی‌های جنگی و دیگر کشتی‌های بخار استفاده شد. بخار مورد نیاز توربین‌های بخار از سوخت‌های فسیلی یا هسته‌ای تامین می‌شود. در حقیقت انرژی تولید شده در توربین‌های بخار ناشی از تغییرات آنتالپی و یا به عبارت دیگر تغییرات ایجاد شده در محتوای گرمایی است که در درون توربین ایجاد می‌‌شود. این تغییرات که می‌تواند نشان‌دهنده مقدار انرژی گرمایی و مکانیکی تولید شده در توربین باشد ناشی از انرژی گرمایی داخلی توربین و همچنین تغییرات حجم فشار است. دما و فشار حاصل از منبع تامین بخار و همچنین کاهش فشار خروجی توربین می‌تواند نقش موثری در ایجاد تغییر در محتوای گرمایی توربین و افزایش تغییرات آنتالپی در این نوع توربین‌ها داشته باشد. از آنجایی که توربین‌های بخار از قابلیت تولید مقادیر قابل توجهی از انرژی الکتریکی در فضایی نسبتا کوچک برخوردار هستند امروزه علاوه بر تامین نیروی محرکه کشتی‌های سریع‌السیر تامین حجم قابل توجهی از نیروی الکتریکی مصرفی دنیا را برعهده دارند.

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها