ماكينة تربو

هجريب توربين بخاري، وهوأحد الماكينات التربو.

الماكينة التربو أوالماكينة المحورية الضغطية في الهندسة الميكانيكية هي آلة سيولية تنتقل فيها الحركة جريان سائل أوغاز إلى محور دوار - أوالعكس، فهي إما توربين أومضخة طرد مركزي. مثال على ذلك التوربين البخاري والتوربين المائي، حيث نكتسب طاقة كهربائية مثلا من طاقة تدفق المياه. ويوجد منها أنواع تعمل على زيادة ضغط غاز احتراقي وتستخدم في الطائرات وفي السيارات فيما يسمى شاحن توربيني، وفيها يعمل محور دوار ذوزعانف على ضغط الغاز بغرض زيادة اشتعاله. تنطبق على تلك الآلات قوانين ديناميكا الموائع.

طريقة عملها

محرك توربيني في الطائرة :
المروحة, B صندوق التروس، C كابس، D غرفة الاحتراق، E توربين, F نفاثة. ويتكون التوربين الغازي من الأجزاء C إلى E.

ضاغط دفع محوري، لاحظ المراوح الثابتة والمتحركة.

تنتقل الحركة من السائل أوالغاز الجاري إلى زعانف مثبتة على محور دوار، وتكون الزعانف معضلة بحيث ينشأ فرق ضغط بين مقدمة الزعنفة ومؤخرتها.

يعتمد عمل الماكينة التربوعلى سرعة جريان السائل أوالغاز، وعندما تعمل الآلة بسرعة منخفضة فلا يحدث انتنطق حركة (طاقة) بين السائل أوالغاز في الآلة.

ونعهد نوعا من تلك الآلات وهي بسيطة لا تحتوي على صندوق لتوجيه الهواء وتتمثل في المروحة الهوائية . كما تستخدم أنواع من الماكينة التربوفي محركات الطائرات ، محركات السفن وفي مراوح استغلال طاقة الرياح وكذلك في الخلاطات.

يندفع السائل أوالغاز على شفرات شبه مراوح فيتحرك الدوار. وتوجد ريش ثابتة موضوعة بنهاية جميع دوار لإعادة توجيه تدفق اسائل أوالغاز إلى شفرات الدوار التالي. بهذا يتتالى انتنطق طاقة الحركة من الوسط الجاري إلى المحور الدوار. وتقل مساحة المرور السائل أوالغاز خلال الضاغط للمحافظة على السرعة المحورية المطلوبة.

تستخدم الماكينة التربوأيضا كضاغط مثلما في الشاحن التوربيني ويستخدم في التطبيقات العالية الدفق، مثل محركات التوربين الغازي المتوسطة والكبيرة الحجم, وتكون متعددة المراحل.

تصنيفاتها

توربين بخاري ماركة MAN.

تنقسم تصنيفات الماكينة التربوإلى نوعين، أحدهما يعمل مفتوحا والآخر مغلقا. الآلة المفتوحة مثلما في المروحة الهوائية وفي مراوح إنتاج الطاقة الكهربة بواسطة طاقة الرياح، ونوع الماكينة التربوالمغلقة وهي تعمل بواسطة كمية محدودة من الغاز أوالسائل بطريق جريانها خلال صندوق.

كما تصنف الماكينة التربوطبقا لنوع التدفق. فعندماقد يكون التدفق موازيا لمحور الدوران فتسمى آلة تدفق محوري، وعندماقد يكون التدفق عموديا على محور الدوران فتسمى آلة تدفق مركزية طاردة. كما يوجد نوع تقترن فيه طريقتي التدفق حيث تستغل السرعتين المحورية والشعاعية في التشغيل.

كما يمكن تصنيف ماكينات التربوبطريقة أخرى : آلات تمتص الطاقة لزيادة ضغط الغاز أوالسائل كما نجد في الطلمبات والمراوح وضاغطات الغاز، والنوع الآخر ينتج الطاقة من حركة السائل أوالغاز مثلما في التوربين لإنتاج الطاقة الكهربائية.

تصنيف ماكينات الموائع إلى أنواع ومجموعات
نوع الماكينة ← المجموعة ↓	الماكينة	توافيق القدرة والماكينة	المحركات
ماكينة تربومفتوحة	propeller		توربينات الرياح
ماكينات موائع هيدروليكية (≈ موائع غير قابلة للانضغاط)	مضخات طرد مركزي turbopumps و مراوح	Fluid couplings وclutches (صندوق تروس هيدروديناميكية); Voith Turbo-Transmissions; مضخة توربينية (in pumped-storage hydroelectricity)	التوربينات المائية
ماكينات تربو حرارية (موائع قابلة للانضغاط)	compressors	توربينات غازية (inlet of GT consists of a compressor)	توربينات بخارية → توربين محركات نفاثة

النسب عديمة الأبعاد لوصف الماكينات التربو

Pelton wheel being installed into Walchensee Hydroelectric Power Station.

The following dimensionless ratios are often used for the characterisation of fluid machines. They allow a comparison of flow machines with different dimensions and boundary conditions.

نطاق الضغط ψ
Flow number φ (including delivery or volume number called)
Performance numbers λ
Run number σ
رقم القطر δ

المصادر

Sydney Lawrence Dixon, Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery, 1998
Earl Logan (1993). . CRC Press. ISBN .
Erian A. Baskharone (2006). . Cambridge University Press. ISBN .

مراجع

^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Pfleiderer
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Menny
^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير سليم؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Freiberg
^ Baskharone, p.6