توربوماشین چیست ؟

تعریف توربوماشین:

توربو ماشین ( turbomachine ) از دو کلمه توربو و ماشین تشکیل شده است. توربو کلمه ­ای با ریشه لاتین می­ باشد که به معنای چرخنده است و کلمه توربوماشین به معنای ماشین­ دوار است.

نحوه عملکرد توربوماشین ها

توربوماشین­ ها از دو بخش دوار و ساکن تشکیل می­ شوند. بخش دوار این ماشین آلات شامل یک یا چند پروانه ( چرخ یا ایمپلر ) و هر پروانه شامل یک یا چند پره ( بلید )  است که به صورت متقارن نسبت به محور دوران قرار گرفته ­اند. پروانه ­ها بر روی محور توربوماشین قرار گرفته ­اند و با سرعتی معادل سرعت دورانی محور دوران می­ کنند. توربو ماشین ها بر اساس دریافت و یا تولید انرژی به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

• توان­گیر
• توان­ده

لذا با عبور سیال از کانال­ های بین پره ­ای پروانه، انرژی جنبشی از سیال به پروانه (توربوماشین­ های توان­ده نظیر توربین­ ها) و یا از پروانه به سیال (توربوماشین­ های توان­گیر نظیر پمپ­ ها، کمپرسور­ها، دمنده ­ها، هواکش ­ها، ملخ هواپیما و پروانه کشتی­ ها و …) منتقل می­ شود.

توربوماشین توان­ گیر چیست ؟

در توربو ماشین های توان­ گیر، با تولید انرژی الکتریکی توسط موتور محرک و انتقال گشتاور تولید شده بر روی شفت و یا چرخش مستقیم شفت توسط یک توربوماشین توان­ده نظیر توربین، پروانه نصب شده بر روی شفت به گردش درآمده و با انتقال انرژی به سیال، انرژی سیال افزایش می ­یابد. ( پمپ­ ها، کمپرسور­ ها، دمنده ­ها، هواکش ­ها، ملخ هواپیما و پروانه کشتی ­ها )

توربوماشین توان ده چیست ؟

توربو ماشین های توان­ده نیز توربو ماشین­ هایی هستند که انرژی مکانیکی در آن­ها از سیال به پروانه منتقل می­ شود و انرژی پروانه بالا و انرژی سیال کاهش می­ یابد. توربین­ ها نمونه­ ای از توربو ماشین­ های توان­ده هستند. (انواع توربین­ های آبی و بادی)

کاربردهای توربو ماشین

اما هدف اصلی استفاده از توربوماشین ها چه چیزی است و چرا می بایست توربوماشین ها را در انسیس ورک بنچ شبیه سازی کرد؟

هدف اصلی از به کارگیری توربوماشین ­ها تولید انرژی و انتقال سیالات می ­باشد. به عنوان مثال، وظیفه اصلی پمپ سانتریفیوژ تولید دبی (به جریان انداختن سیال در سطوح افقی، عمودی و مورب) است که ابزار مورد نیاز برای رسیدن به این هدف تولید هد مناسب (ایجاد گرادیان فشار در پمپ) می­ باشد. پمپ ­ها دارای مصارف خانگی، صنعتی، کشاورزی هستند. توربین­ ها نیز در تولید برق نیروگاه آبی، نیروگاه بادی، نیروگاه خورشیدی و …. کاربرد دارند. سیال عامل در این دسته از توربوماشین­ ها بخار آب آب و باد می­ باشد که به منظور تولید برق به کار گرفته می­ شود.

مزایای استفاده از توربوماشین ها را میتوان به صورت زیر دسته بندی کرد:

• انتقال قدرت بالا در حجم و وزن کم در مقایسه با سایر ماشین ها (برای مثال ماشین های پیستونی)
• راندمان بالا
• عدم نیاز به تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت دورانی
• قیمت ارزان ماشین نسبت به قدرت تولیدی مفید
• دائمی بودن تبادل انرژی بین ماشین و سیال