Le turbine sono essenziali come mezzo per convertire l'energia disponibile in una forma di lavoro meccanico utile. In altre parole, si muovono utilizzando un moto progettato per il consumo di energia. Le turbine vengono utilizzate in centrali idroelettriche, turbine a gas e a vapore e simili su un vasto range di attrezzature.
La cannella è una delle parti più importanti in qualsiasi turbina. La cannella è essenzialmente un piccolo condotto stretto che serve per controllare il flusso di fluidi o gas che azionano la turbina. Ciò significa che il fluido o il gas che entra nella palea della turbina viene diretto e manipolato tramite questa cannella.
L'aumento del potere elettrico è reso possibile migliorando la funzionalità del getto. Questo processo di ottimizzazione prevede l'ingegnerizzazione del getto in modo da soddisfare esigenze specifiche dell'applicazione, come il flusso di gas/liquido, la velocità, la temperatura; e la pressione e la composizione.
Inoltre, l'ottimizzazione di un getto può aumentare l'efficienza del carburante, riducendo così i costi ed le emissioni. È particolarmente rilevante nelle centrali elettriche alimentate da combustibili fossili come il gas naturale e il petrolio.
La progettazione del getto ha una funzione molto importante nel rendimento della turbina. I getti differiscono soprattutto per forma e dimensione, esercitando forze di natura diversa sul fluido o gas che vi scorre attraverso. Per questo motivo, i produttori di turbine investono molte risorse in Ricerca e Sviluppo per garantire che la loro progettazione dei getti fornisca il risultato migliore.
Ad esempio, la forma della cannella può determinare quanto velocemente e in quale direzione vengono riubicati il fluido o il gas risultanti. La cannella è progettata in modo tale che il fluido o il gas scorra lungo un percorso che produce il massimo coppia e potenza.
Una delle ragioni è che la geometria della cannella, ovvero la forma e le dimensioni del cono interno che si estende a valle dalla gola della turbonozzle, può avere un grande impatto sull'operazione della turbina. Modificare la geometria interna della cannella influisce direttamente sulla distribuzione della pressione e sul flusso del fluido/gas attraverso la tua turbina, il che influenza l'efficienza termica e il successo complessivo dell'unità.
Ad esempio, una geometria della cannella che aumenta la turbolenza del flusso durante l'espansione nel motore può migliorare il miscuglio e la combustione del carburante, risultando in un aumento della potenza mentre riduce le emissioni. D'altra parte, una cannella con un flusso meno turbolento è migliore per la riduzione della turbolenza e può migliorare l'economia di carburante.
I sistemi a turbine si affidano su una tecnologia efficace di ugello per ottimizzare la conversione dell'energia. Le prestazioni dell'ugello influenzano la capacità di una turbina di generare lavoro meccanico dal fluido/gas che vi passa attraverso.
Le simulazioni di dinamica dei fluidi computazionale (CFD) sono strumenti eccellenti per la progettazione degli ugelli e molti progressi sono stati fatti in questo campo. Ciò consente agli ingegneri di eseguire un'analisi CFD del flusso di fluido o gas attraverso l'ugello, valutando inefficienze e perdite, nonché raffinando le caratteristiche del loro design.
Riepilogo: L'ugello svolge un ruolo importante nell'efficienza e nella produzione di energia delle turbine. È fondamentale per i produttori di turbine implementare una corretta progettazione, ottimizzazione e tecnologia dell'ugello per massimizzare le prestazioni ed efficienza delle loro applicazioni specifiche. Collegare i punti in questo modo fa rivivere l'appendice spesso trascurata e ne evidenzia la necessità per una turbina funzionante bene, mantenendo comunque il trasferimento di calore adeguato.
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