Turbina Francisa: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Addbot (dyskusja | edycje)
m Bot: Przenoszę linki interwiki (26) do Wikidata, są teraz dostępne do edycji na d:q217817
m usunięcie nadmiarowych linków do dat, po czyszczeniu kodu przejrzyj wykonane zmiany!
Linia 1:
[[Plik:M vs francis schnitt 1 zoom.jpg|thumb|right|240px|Turbina Francisa (źródło: Voith-Siemens)]]
 
'''Turbina Francisa''' — [[turbina wodna]] opracowana przez [[James B. Francis|Jamesa Francisa]]. W turbinie Francisa woda ze zbiornika górnego wpływa całym obwodem na łopatki kierownicze i wówczas przyspiesza, a następnie zasila [[wirnik]] roboczy. Po przepłynięciu kanałami między łopatkami w kształcie [[dysza|dysz]] woda z dużą prędkością opuszcza wirnik i wchodzi do rury ssawnej. Temu procesowi towarzyszy reakcja hydrodynamiczna, która wprowadza wirnik w [[Ruch (fizyka)|ruch]] w kierunku przeciwnym do wylotu wody.
 
== Historia ==
[[Plik:Francis turbine parts.png|thumb|right|Części turbiny Francisa]]
[[Plik:Francis Runner grandcoulee.jpg|thumb|right| Wirnik turbiny Francisa, Tama Grand Coulee]]
 
[[Koło wodne]] od setek lat było wykorzystywane w Europie do napędzania prostych maszyn takich jak żarna młyńskie. W wieku XIX [[rewolucja przemysłowa]] znacznie zwiększyła zapotrzebowania na pracę urządzeń mechanicznych. Rozwój turbin wodnych pozwolił im na konkurowanie z [[silnik parowy|silnikami parowymi]], tam gdzie dostępna była energia płynącej wody.
 
W roku [[1826]] [[BenoitBenoît Fourneyron]] skonstruował [[turbina wodna|turbinę wodną]] wysokiej wydajności (80%) z zewnętrznym przepływem. Wodę kierowano stycznie na wirnik, co powodowało jego rotację. Około roku [[1820]] [[Jean-Victor Poncelet]] skonstruował turbinę z przepływem wewnętrznym działającej na podobnej zasadzie. Kolejna podobna wersja turbiny została opatentowana w [[Stany Zjednoczone Ameryki Północnej|Ameryce]] w roku [[1838]] przez S. B. Howd'aHowda
 
W roku [[1848]] [[James B. Francis]] udoskonalił projekty poprzedników, dzięki czemu jego turbina osiągnęła 90% sprawności. Ten amerykański inżynier zastosował podejście naukowe. Przeprowadził szereg eksperymentów, dzięki czemu jego turbina okazała się wyraźnie lepsza. Opracował szereg technik obliczeniowych, które pozwoliły pokoleniom pracującym po nim inżynierów lepiej zrozumieć zjawiska zachodzące podczas przepływu wody na łopatkach. W oparciu o jego prace możliwe stało się zaprojektowanie turbiny uwzględniającej warunki hydrologiczne panujące w miejscu jej pracy.
 
== Podstawy teoretyczne ==
Linia 19:
 
<gallery>
ImagePlik:Francis_Turbine_complete.jpg|Turbina Francisa i generator
ImagePlik:Francis_Turbine_Low_flow.jpg|Łopatki kierujące ustawienie dla minimalnego przepływu (przekrój)
ImagePlik:Francis_Turbine_High_flow.jpg|Łopatki kierujące ustawienie dla maksymalnego przepływu (przekrój)
</gallery>
 
Linia 27:
 
== Zastosowania ==
[[Plik:Francis Turbine inlet scroll Grand Coulee Dam.jpg|thumb|right|Spiralny przewód turbiny Francisa, Tama Grand Coulee]]
Większe turbiny Francisa są projektowane specjalnie dla każdego miejsca, w którym zostaną zastosowane, co pozwala osiągać sprawność powyżej 90%. Są niezwykle kosztowne w produkcji i instalacji, ale zachowują sprawność przez dekady.
 
Linia 39:
 
== Linki zewnętrzne ==
 
* [http://www.du.edu/~jcalvert/tech/fluids/turbine.htm Wstęp do turbin] {{lang|en}}
* [http://www.hydro.power.alstom.com/home/equipment___systems/hydro_turbines/francis_turbines/Overview/6608.EN.php?languageId=EN&dir=/home/equipment___systems/hydro_turbines/francis_turbines/Overview/ Przegląd turbin Alstom] {{lang|en}}