Что такое реактивная турбина?
Реактивная турбина — это механизм, предназначенный для преобразования скрытой (потенциальной) энергии рабочего вещества, такого как пар, газ или жидкость, в полезную механическую энергию. Это преобразование происходит благодаря особой конструкции лопаток и каналов на рабочем колесе турбины.
Принцип действия и история создания
Ключевым элементом такой турбины является реактивное сопло. Его главная задача — значительно увеличить скорость потока рабочего тела после его прохождения. Впервые подобное устройство было применено инженером К. П. Ловалем в 1889 году. Он установил такое сопло перед рабочим колесом паровой турбины. Теоретическую базу для работы реактивных сопел позже, в 1902 году, разработал учёный С. А. Чаплыгин.
Два принципа работы современных турбин
Современные реактивные турбины приводят во вращение своё рабочее колесо за счёт комбинации двух физических принципов — активного и реактивного. Сила, которая вращает колесо (окружное усилие), возникает двумя путями:
- Активный принцип: Усилие создаётся при изменении направления потока рабочего тела в изогнутых каналах лопаток колеса.
- Реактивный принцип: Усилие возникает благодаря увеличению скорости потока внутри самих лопаточных каналов (по принципу отдачи, аналогично реактивному двигателю).
Что такое степень реактивности?
Турбину классифицируют как реактивную на основе её степени реактивности. Этот параметр определяется как отношение энергии, преобразованной непосредственно в лопаточных каналах рабочего колеса, к общей энергии, подведённой к турбине. Если по реактивному принципу преобразуется 50% и более потенциальной энергии рабочего тела, то такая турбина по праву называется реактивной.