Turbomașini

TURBOMASINI

1. Introducere, clasificari

Termenul de maşini hidraulice vine din latinescul "turbo" = vârtej, propus de Fourneyron Burdin, se referă la acele sisteme tehnice, alcătuite din organe de maşini rigide, cu mişcări relative determinate şi care transformă

• energia hidro-pneumatică în energie mecanică,

• energia mecanică în energie hidro-pneumatică,

• sau o formă de energie mecanică în altă formă de energie mecanică, prin intermediul energiei hidro-pneumatice.

Aceste maşini sunt caracterizate prin faptul că transformarea energiei se efectuează prin intermediul unui fluid, acesta fiind lichid (maşini hidraulice) sau gaz (maşini pneumatice).

Ca incadrare generala, turbomasinile sunt parte a tehnologiilor de vehiculare a fluidelor si istoria consemneaza preocupari inca din antichitate (cand au fost inventate de exemplu elevatoarele hidraulice).

Sinopsis

Generatoare hidropneumatice (maşini de lucru) Pentru lichide (pompe) • Rotodinamice

• Volumice

• Speciale

Pentru gaze • Ventilatoare

• Suflante

• Compresoare

Motoare (maşini de forţă) Turbine • Hidraulice

• De gaze

• Eoliene

Motoare hidropneumatice Cu piston, cu pistonase radiale/axiale, oscilante, cu roti dintate, lobi, …

Transformatoare Transformatoare hidrostatice • De presiune

• De forta, debit

• De putere

Transmisii hidrodinamice • Turboambreiaje

• Convertizoare de cuplu

Modelele de turbine şi pompe au multe în comun, în special în ceea ce priveşte rotoarele cu palete. Pompele, în general vorbind, pot fi considerate ca fiind turbine ce funcţioneaza în sens invers.

Clasificări

Clasificarea I.

Maşinile hidraulice şi pneumatice, în funcţie de sensul transmiterii energiei, se grupează în:

Generatoare hidropneumatice (maşini de lucru) Motoare (maşini de forţă) Transformatoare

• ridică nivelul energetic al unui fluid în schimbul unui lucru mecanic consumat.

• transformă energia mecanică disponibilă la arborele motor, în energie hidraulică respectiv pneumatică transmisă unui fluid de lucru (lichid sau gaz), prin actiunea unui rotor asupra fluidului, modificând presiunile si vitezele acestuia. preiau energie de la un fluid şi realizează un lucru mecanic util realizează o dublă transformare reunind în aceeaşi construcţie un motor şi un generator (transformator în circuit deschis) sau un generator şi un motor (transmisie hidraulică), diferenţa între ultimele două constând în ordinea celor două transformări energetice.

Clasificarea II.

Din punctul de vedere al fluidului antrenat şi mărimea energiei transferate

pentru vehicularea lichidelor

Lichidele de lucru pot fi: apa la diferite temperaturi, lichide agresive sau neagresive, lichide vâscoase, amestecuri de lichide cu particule solide în suspensie (amestecuri polifazice) etc. generatoare sau pompe hidraulice.

• spatiul interior al pompei trebuie etansat pentru pastrarea lichidului

• presiuni mari realizate de pompa impun carcase rezistente

pentru vehicularea gazelor: generatoare sau pompe pneumatice.

Gazele vehiculate pot fi: aerul, gaze nocive, amestecuri bifazice (particule solide sau lichide aflate în suspensie într-un curent de aer) etc. ventilatoare – realizează o comprimare redusă a fluidelor vehiculate

suflante – realizează o comprimare medie a fluidelor.

compresoare – realizează o comprimare importantă a fluidelor,

pompe de vid – pentru extragerea gazului dintr-un spaţiu cu presiune inferioară celei atmosferice şi refulare la presiune atmosferice. In principiu, aceeasi masina poate fi folosita ca pompa de vid (vacuum pump) daca presiunea la intrare este subatmosferica.

Din punctul de vedere al principiului funcţional

generatoare rotodinamice sau turbogeneratoare Turbopompele, ventilatoarele şi turbosuflantele.

generatoare volumice Pompele cu piston, cele cu roţi dinţate, cu palete glisante, cu şurub, pompele de vid etc.

generatoare speciale:

generatoarele cu fluid motor la care fluidul motor este purtătorul de energie care se transmite fluidului de lucru. În această categorie intră: ejectoarele, berbecul hidraulic, pompa cu gaz comprimat, pompa cu condensare de aburi etc.

generatoarele electromagnetice sunt maşini ce realizează transportul fluidelor electroconductoare prin intermediul forţelor electromagnetice care iau naştere la interacţiunea dintre un câmp magnetic şi curentul electric ce trece prin fluidul electroconductor.