توربین فرانسیس

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

توربین فرانسیس (Francis) توسط James B. Francis اختراع شد. این توربین یک توربین عکس‌العملی با جریان داخل‌شونده (Inward Flow) است که از مفاهیم جریان محوری (Axial) و گردشی (Radial) بهره می‌برد.

این توربین پرکاربردترین توربین است. این توربین از نوع عکس‌العملی بوده و به همین دلیل در یک سوی آن آب پرفشار و در سوی دیگر آب خروجی کم فشار وجود دارد.

ورودی شکل حلزونی دارد و این ساختار به کمک دریچه‌های هدایت کننده) Wicket Gates or Guide Vanes) باعث می‌شوند آب مماس وار (tangentially) به رانر برخورد کند و رانر به چرخش درآید. هرچه آب بیشتر به دور توربین می‌چرخد شعاع مجرای آن کمتر می‌شود که در نتیجه آب سرعت از دست رفته خود را احیا می‌کند. در نهایت آب خروجی دارای حداقل انرژی جنبشی و پتانسیل است.

هزینه طراحی، ساخت و نصب توربین‌های فرانسیس بسیار زیاد است اما برای سالیان متمادی کار می‌کنند.

طراحی توربین[ویرایش]

در مرحله اول طراحی توربین فرانسیس مهم این است که به طراحی چرخ توربین فرانسیسبپردازیم.

طراحی جرخ توربین فرانسیس[ویرایش]

اولین گام، بدست آوردن ابعاد اصلی چرخ توربین می باشد. این کار علاوه بر مشخص نمودن شکل و اندازه کلی توربین، برآوردی از هزینه های تجهیزات مکانیکی و ساختمانی طرح را نیز به دست میدهد.قطرهای ورودی و خروجی چرخ و همچنین پهنای ورودی آن از جمله مهمترین ابعاد چرخ توربین فرانسیس هستند. برای تعیین هندسه چرخ ابتدا این ابعاد مشخص می گردند، سپس شکل کلی مجرای چرخ تعیین شده و نمای پره در صفحه ی نصف النهاری معلوم می گردد. در مراحل بعد این نمای نصف النهاری مبنای طراحی کامل پروفیل پره ها خواهد بود. اگر چه در طراحی توربین بررسی بخش های توزیع کننده و درفت تیوب نیز حائز اهمیت است.

طراحی پره های توربین بر پایه مشخصات در نقطه بهترین راندمان انجام می شود. این مشخصه ها عبارتند از:هد خالص - دبی - سرعت زاویه ای - دور چرخش رانر[۱]

منابع[ویرایش]

نگارخانه[ویرایش]