توربین های ضربه ای ،چرخ پلتون

توربین ضربه ای Pelton نیز به عنوان یک چرخ توربین آبی شناخته شده .Pelton یک توربو ماشین دایره ای است که در آن محدوده چرخ های بیرونی توسط یک سری از قاشق های کوچک منحنی محصور شده اند.

انرژی آب به قاشق ها داده می شود و در فشار و سرعت بالا از طریق یک یا چند نازل در اطراف دور چرخ قرار می گیرد. هر نازل یک جت آب تولید می کند که به طور مستقیم در قاشق های مجزا هدف قرار می گیرد.

قاشق ها به دو قسمت تقسیم می شود به طوری که وقتی جت آب به وسط هر قاشق برخورد میکند، مقدار آب به نصف تقسیم می شود. هر نیمی از آب تقریبا 180 درجه در اطراف شکل منحنی قاشق آن تقریبا می گذارد و در جهتی از جایی که آب باعث شد نیروی ضربه ای در برابر قاشق قرار بگیرد، عقب نشینی کند.

سپس انرژی پتانسیل تولید شده توسط جت آبی به وسیله این نازلها به انرژی جنبشی تبدیل می شود و تقریبا تمام انرژی آب متحرک به طرف جلو حرکت می کند. جت های آب از نازل ها در برابر قاشق های توربین فشار می آورند و باعث چرخش چرخ، تولید گشتاور و توان می شود.

در طراحی توربین Pelton ، سرعت زاویه قاشق ها فقط کمتر از نصف سرعت جت (ها) است. بنابراین، این نوع طراحی توربین آب با سرعت بالا و عملکرد صاف است، بنابراین بهتر است به شرایط بالا و شرایط کم آب مناسب باشد.

این چرخ یک توربین ضربه ای بوده و چون جریان خروجی آن به موازات محور است یک ماشین محوری میباشد 

حال یک توربین ضربه ای جریان محوری را در نظر بگیرید که پره ان در مقایسه با قطر توپی چرخ کوتاه باشد چون پره ها کوتاه هستند کافی هستند کافی است که جریان متوسطی را در یک شعاع در نظر بگیریم . علاوه بر این ،به دلیل ثابت بودن فشار استاتیک در چرخ ،جریان سیال که برای یک توربین گاز حاوی محصولات احتراق و برای یک توربین بخار اب است یک جریان غیر قابل تراکم خواهد بود ما تنها توربین یک طبقه را در نظر میگیریم .

نویسنده : مهندس آرمان ظهوری گشتی

منابع

مکانیک سیالات ایروینگ اچ.شیمز