Dyskusja:Turbina akcyjna

Z Wikipedii

[edytuj] Rozprężanie a ekspansja

Pojęć ekspansji i kompresji nie należy mylić z pojęciami rozprężania, które charakteryzuje spadek ciśnienia termodynamicznego, dp<0 i pojęciem sprężania, przy którym dp>0².

Podczas ekspansji, dV>0, praca bezwzgledna ma znak dodatni, dL>0, tzn praca jest wykonywana przez czynnik termodynamiczny. Natomiast przy kompresji, dV<0, praca dL<0, tzn. zmniejszenie objetości wymaga wkładu pracy z zewnątrz².

Przypisy

²  Stanisław Ochęduszko, Termodynamika stosowana, rozdział: VI.1. Praca bezwzględna i praca użyteczna, Warszawa, Wyd. Naukowo-Technicznei, ss. 57-58, 1974, ISBN - n/a, [1]

--IZ 14:26, 4 mar 2007 (CET)

Święta prawda, ale czy ta uwaga pasuje do tego artykułu? Przecież w turbinie (kierownicy) następuje zarówno ekspansja jak i rozprężanie. Usuwając "rozprężanie" z artykułu próbujesz jakby pokazać, że w turbinie nie ma rozprężania? Czy wg Ciebie pojęcie "rozprężanie" było błędne? Czyżby prof. Ochęduszko tak twierdził? Andrz9j 23:54, 4 mar 2007

Masz racje w 100%, ale lepiej jest napisać ekspansja, ponieważ z ekspansja zawsze wiąże sie wykonywaniem pracy, a z rozprężaniem niekoniecznie. Celem turbiny jest wykonywanie pracy. Ekspansja zawsze wiąże sie z ruchem, a ruch z pracą. Rozpręzanie w turbinie następuje na skutek ekspansji, a nie odwrotnie - a wynika to z budowy turbiny, gdzie zwiększaja sie przekroje i objetości "kanałów przepływowych" czynnika roboczego. Turbina jest zbudowana w tajki sposób, że wraz z przepływem zwiększa się pole przekroju strumienia czynnika roboczego (projektant przewiduje ekspansję, a rozprężanie jest efektem wtórnym. Czyli najpierw ekspansja, a później rozprężanie. Jak napisałem wyżej, ekspansja wiąze sie z ruchem (np. tłoka w cylindrze), a ten ruch bezpośrednio przekłąda sie na pracę. I o tą pracę własnie chodzi w turbinie, a nie o rozprężanie. Sprawdź w róznych książkach z termodynamiki, czy przy silnikach cieplnych (turbinach) jest mowa o ekspansji, czy rozprężaniu ??? --IZ 09:27, 5 mar 2007 (CET)

No rzeczywiście, słuszna uwaga z tym powiązaniem ekspansji z pracą, bardzo dobry przykład. Ale właśnie kanały przepływowe kierownicy i wirnika turbiny mają charakter zbieżny [c], są konfuzorami (w skrajnym przypadku przekrój jest niezmienny). Więc sama zamiana rozprężania na ekspansję może zaciemnić temat. Rozprężanie jest oczywiste [b], przepływ od wlotu o wysokim ciśnieniu, do wylotu o ciśnieniu niskim. Więc rozprężanie nasuwa się intuicyjnie. A ponieważ kanały są zbieżne, więc ekspansja nie jest tak oczywista [a]. Tu powinno być zamieszczone wyjaśnienie, jak dochodzi do ekspansji i jak jest ona tu powiązana z rozprężaniem i generowaniem pracy. Myślę, że artykuł wymaga rozbudowy, żeby nie było niejasności. Nie powinno w tekście zabraknąć ani rozprężania, ani ekspansji, oba zjawiska tu występują. Andrz9j 19:28, 5 mar 2007

W dodatku spadek entalpii jest związany przede wszystkim ze spadkiem temperatury, a ten jest dość jasny w powiązaniu z adiabatycznym spadkiem ciśnienia, a mniej jasny z adiabatycznym wzrostem objętości czynnika. Andrz9j 19:36, 5 mar 2007

Masz racje i nie masz racji. Ja patrzę na turbine w kategorii praw ogólnych, ty zagłebiasz sie w szczegóły, a diabeł tkwi własnie w szczegółach. Ponieważ nie jestem specjalista od turbin spoglądam na sprawe od praw ogólnych, gdyz w szczegółach moge sie pogubić (sztuka jest wiedzieć, czego nie pisać). Niemniej analiza szczegółów musi byc w zgodzie z prawami ogolnymi. I tymi ogólnymi prawami weryfikuję pewne zapisy szczegółowe. Dla ułatwienia odpowiedzi politerowałem Twój akapit wyżej. I tak:

[a] dlaczego ekspansja nie jest oczywista ???? Czy czynnik nie wykonuje pracy ??? Jest to zgodne z cytatem z Ochęduszki.

[b] - rozprężanie też nie jest tak całkiem oczywiste, bo czy rozpatrujesz ciśnienie statyczne, dynamiczne, czy całkowite ??? Jaki ciśnienie bierzesz pod uwagę ????

[c] - zbieznośc kanałów jest w określonym przekroju. Ale kolejne stopnie maja coraz większą średnicę, a łopatki sa coraz wyższe.

Wyżej podane watpliwości, których w chwili obecnej nie "rozgryzłem" (szczegóły ktorych nie przeanalizowałem, a diabeł tkwi w szczegółach) powoduje, ze to, czego jeszcze nie rozumiem staram sie wytłumaczyć poprzez uzgodnienie z prawami ogólnymi, a ogólna zasada podana przez Ochęduszkę jest to, ze w czasie ekspansji wykonywana jest praca i to jest oczywiste i można udowodnic kilkoma prostymi równaniami. I dlatego aby nie pogubic sie w szczegółach traktuje turbine jak "czarna skrzynke" do przerobienia czynnika na pracę. Na wejściu mam pewne parametry, na wyjściu inne - po procesie termodynamicznym skutkiem którego są praca, zmniejszenie ciśnienia i zwiększenie objetości właściwej czynnika. A praca jest związana z ekspansją. I tylko dlatego proponuje pozostac przy stwierdzeniu ekspansja. A szczegóły o których piszesz nie mogą być sprzeczne z prawami ogólnymi. I dlatego masz racje w szcegółach, ale nie masz racji przy sprawdzeniu Twojej tezy zasadami ogólnymi. Czyli masz i nie masz racji. Wracając do przemiany entalpii w turbinie i ekspansjiczynnika, to zwróć uwage, że entalpia jest potencjałem termodynamicznym dla przemiany izobarycznej (sic!!!), czyli nie ma mowy o rozprężaniu, a tylko o zwiększaniu izobarycznym objetości podczas wykonywania pracy, czyli ekspansji. Wynika to wprost z definicji entalpii jako potencjału termodynamicznego. --IZ 22:33, 5 mar 2007 (CET)

Nie jest prawdą, że zagłębiam się w szczegóły. Zagłębiam się w turbinę do poziomu stopnia, bo moc mechaniczna generowana jest właśnie w stopniach, i nigdzie indziej. Turbina to zestaw połączonych odpowiednio stopni, stopień to podstawowa jednostka, zjawiska zachodzące w stopniu są zdecydowanie kluczowe do zrozumienia procesu generacji mocy mechanicznej. Jeśli turbinę chcesz traktować jako czarną skrzynkę nie zaglądając do środka, to niewiele jesteś w stanie zrozumieć. Turbina (czy pojedynczy stopień) to nie cylinder zamknięty tłokiem, zjawiska są niestety nieco inne, a generowanie mocy mechanicznej odbywa się w zupełnie inny sposób.

Ad. [a]. Ekspansja nie jest oczywista dla laika, bo laik wie, że jest spadek ciśnienia, a niekoniecznie musi wiedzieć, że rośnie objętość właściwa czynnika. Wikipedia jest dla wszystkich, szczególnie dla laików.

Ad. [b]. Nie słyszałem jeszcze, żeby ktoś utożsamiał rozprężanie ze spadkiem ciśnienia dynamicznego czy całkowitego. Każdy, kto miał do czynienia z termodynamiką techniczną wie, że rozprężanie związane jest ze spadkiem ciśnienia statycznego. I to właśnie występuje w turbinie, a dokładniej w poszczególnych stopniach turbiny.

Ad. [c]. Jeszcze raz powtarzam, moc mechaniczna generowana jest w stopniu, czyli wieńcu kierowniczym i wieńcu wirnikowym. Zarówno kanały międzyłopatkowe kierownicy jak i wirnika są zbieżne. A że w ogólnym bilansie przekrój rośnie, to wynik uboczny częściowego rozprężenia czynnika w poszczególnych stopniach, co wiąże się z przyrostem objętości właściwej. Jednak nie ma to (to czyli przyrost objętości właściwej) związku z wytwarzaniem mocy mechanicznej w poszczególnych stopniach.

Nie dopatruj się diabła w szczegółach, bo szczegółów tu nie ma, diabła tym bardziej nie. Tu jest sedno powstawania mocy mechanicznej w stopniu turbinowym. I jeszcze raz powtarzam, nie próbuj rozpatrywać zjawisk zachodzących w turbinie na podstawie praw obowiązujących w maszynie tłokowej (objętościowej), bo możesz wyciągnąć błędne wnioski. I nie pisz, że to co piszę jest sprzeczne z prawami ogólnymi, bo to tylko świadczy o słabym zrozumieniu tematu. Z resztą dwa ostatnie twoje zdania świadczą, że i ze zrozumieniem entalpii nadal masz kłopoty.

Dziwię się także uporczywemu trzymaniu się przez Ciebie jednej książki, ewentualnie kilku średniej jakości artykułów nierecenzowanych pisanych przez fizyków czy chemików. To podstawowy błąd. Nie można tak się ograniczać. Jeśli chodzi o pozycję p. Ochęduszki (z całym szacunkiem dla autora) to błąd polega na tym, że rozwija się zarówno język polski jak i sama termodynamika. Zarówno słownictwo jak i wiele pojęć termodynamicznych zmieniło się znaczenie. Termodynamika stale się rozwija, i jak p. Ochęduszko pisał książkę, to jeszcze nie wszystkie zjawiska znane dzisiaj były w dostatecznym stopniu rozpoznane. Proponuję zajrzeć do książek, które już kiedyś Ci zaproponowałem. Większość z nich była napisana w latach dziewięćdziesiątych, są więc znacznie aktualniejsze merytorycznie i językowo.

A w międzyczasie poczytaj jeszcze artykuły stopień turbiny, kierownica maszyny przepływowej, turbina parowa, obieg termodynamiczny, przemiana adiabatyczna. Zamierzam jeszcze kilka istotnych artykułów związanych z tymi tematami napisać, ale nie wiem, czy mi czasu na to starczy. Jak już napiszę, to oczywiście dam znać, żebyś mógł się czegoś więcej dowiedzieć. Andrz9j 21:49, 9 mar 2007

Napisałeś:A że w ogólnym bilansie przekrój rośnie, to wynik uboczny - nie rozśmieszaj mnie, nie masz innych argumentów ????--IZ 22:49, 9 mar 2007 (CET)

Ja tu niestety nie używam argumentów. Podaję suche fakty, wynikające z pomiarów i równań, a także wyczuwane intuicyjnie. Jeśli fakty traktujesz jako argumenty to twoja sprawa, podałem ich w powyższym akapicie sporą ilość, przeczytaj uważnie i postaraj się zrozumieć. Cieszy mnie twój radosny nastrój, ale szczerze mówiąc nie wiem, z czego on wynika. Wzrost objętości właściwej w przemianie adiabatycznej w turbinie jest taki rozweselający? Szkoda, że tego nie zauważyłem. Mnie to ani rozwesela ani smuci, normalne zjawisko, do którego podchodzę obiektywnie. Andrz9j 00:05, 11 mar 2007

To rozrysuj sobie trójkaty predkości w stopniu wirnikowym z uwzględnieniem prędkości obwodowej wirnika i zobacz jaki ruch wykonuje rosprężająca sie para, i czy przekrój prostopadły do ruchu pary (na wylocie ze stopnia wirnikowego) jest taki sam jak przekrój prostopadly na wylocie z dysz stojana.--IZ 19:17, 11 mar 2007 (CET)

Akurat nie pasuje mi tu twoje "uwzględnianie" prędkości obwodowej w trójkątach prędkości. Coś mieszasz. Prędkość obwodowa jest jedną ze składowych trójkątów, bez niej nie będzie trójkątów w maszynie przepływowej. Czyli po pierwsze nic nie uwzględniamy a rysujemy zgodnie ze sztuką. Po drugie nie ma czegoś takiego jak stopień wirnikowy. Jest stopień turbinowy składający się z wieńca kierowniczego (stojana) i wieńca wirnikowego. Są rzadkie przypadki odstępstwa od tego układu, ale nie dotyczą one stopni akcyjnych. Po trzecie nie mieszaj przekroju poprzecznego kanałów międzyłopatkowych stojana i wirnika, bo to do niczego Cię nie zaprowadzi. Rozrysuj sobie kinematykę przepływu oraz przemiany w stopniu akcyjnym na wykresie h-s (entalpia właściwa - entropia właściwa), spróbuj na spokojnie przeanalizować, może sam wyciągniesz jakieś merytoryczne wnioski. Andrz9j 20:53, 18 mar 2007