آلة طوربو
ألة طوربو أو آلة محورية ضاغطة في الهندسة الميكانيكية (بالإنجليزية : Turbo mashinary) هي آلة سيولية تنتقل فيها الحركة جريان سائل أو غاز إلى محور دوار.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 ذو زعانف على ضغط الغاز بغرض زيادة اشتعاله. تنطبق على تلك الآلات قوانين ديناميكا الموائع. [١][٢]
طريقة عملها
المروحة, B صندوق التروس، C كابس، D غرفة الاحتراق, E توربين, F نفاثة. ويتكون التوربين الغازي من الأجزاء C إلى E.
تنتقل الحركة من السائل أو الغاز الجاري إلى زعانف مثبتة على محور دوار، وتكون الزعانف مشكلة بحيث ينشأ فرق ضغط بين مقدمة الزعنفة ومؤخرتها. [١][٣]
يعتمد عمل آلة الطوربو على سرعة جريان السائل أو الغاز، وعندما تعمل الآلة بسرعة منخفضة فلا يحدث انتقال حركة (طاقة) بين السائل أو الغاز في الآلة.
ونعرف نوعا من تلك الآلات وهي بسيطة لا تحتوي على صندوق لتوجيه الهواء وتتمثل في المروحة الهوائية . كما تستخدم أنواع من آلة الطوربو في محركات الطائرات ، محركات السفن وفي مراوح استغلال طاقة الرياح وكذلك في الخلاطات.
يندفع السائل أو الغاز على شفرات شبه مراوح فيتحرك الدوار. وتوجد ريش ثابتة موضوعة بنهاية كل دوار لإعادة توجيه تدفق اسائل أو الغاز إلى شفرات الدوار التالي. بهذا يتتالى انتقال طاقة الحركة من الوسط الجاري إلى المحور الدوار. وتقل مساحة المرور السائل أو الغاز خلال الضاغط للمحافظة على السرعة المحورية المطلوبة.
تستخدم آلة الطوربو أيضا كضاغط مثلما في الشاحن التوربيني ويستخدم في التطبيقات العالية الدفق, مثل محركات التوربين الغازي المتوسطة والكبيرة الحجم, وتكون متعددة المراحل.
تصنيفاتها
تنقسم تصنيفات آلة الطوربو إلى نوعين، أحدهما يعمل مفتوحا والآخر مغلقا. الآلة المفتوحة مثلما في المروحة الهوائية وفي مراوح إنتاج الطاقة الكهربة بواسطة طاقة الرياح، ونوع آلة الطوربو المغلقة وهي تعمل بواسطة كمية محدودة من الغاز أو السائل بطريق جريانها خلال صندوق.
كما تصنف آلة الطوربو طبقا لنوع التدفق. فعندما يكون التدفق موازيا لمحور الدوران فتسمى آلة تدفق محوري، وعندما 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 آلات الطوربو بطريقة أخرى : آلات تمتص الطاقة لزيادة ضغط الغاز أو السائل كما نجد في الطلمبات والمراوح وضاغطات الغاز، والنوع الآخر ينتج الطاقة من حركة السائل أو الغاز مثلما في التوربين لإنتاج الطاقة الكهربائية. [٤]
المصادر
- Sydney Lawrence Dixon, Fluid mechanics and thermodynamics of turbomachinery, 1998
- Earl Logan (1993). Turbomachinery: basic theory and applications. CRC Press. ISBN 9780824791384. [١].
- Erian A. Baskharone (2006). Principles of turbomachinery in air-breathing engines. Cambridge University Press. ISBN 9780521858106. [٢].
اقرأ أيضا
مراجع
ca:Turbomàquina da:Strømningsmaskine de:Strömungsmaschine Turbomachinery]] es:Turbomáquina gl:Turbomáquina it:Turbomacchina nl:Turbomachine nn:Straumingsmaskin zh:渦輪機構
