KaVe Всё, уже нет сил
Ниже просто выдержка из учебника:
Принцип действия любой турбины схож с принципом действия ветряной мельницы. В ветряных мельницах воздушный поток вращает лопасти и совершает работу. В турбине газ (воздух, пар) вращает лопатки распложенные по кругу на роторе. Ротор турбины представляет собой вращающийся вал с жестко закрепленными на нем лопатками. Ротор, как правило, связан с каким либо механизмом, который совершает полезную работу при его (ротора) вращении. Рабочим телом в турбине ДВС условно можно считать поток воздуха (выхлопных газов). Набегающий поток воздуха движется по направлению оси вращения ротора. Лопатки закреплены таким образом, что их плоскость повернута относительно на некоторый угол, этот угол в аэродинамике называют углом атаки.
Лопатка стоит на пути движения воздуха, когда поток сталкивается с лопаткой, он тормозится и изменяет направление движения, обтекая лопатку. При этом неизбежно около передней поверхности лопатки возникает область с повышенным давлением воздуха, а около задней поверхности возникает область с пониженным давлением. Величина разницы давлений dP зависит от многих параметров, например скорости движения воздуха, угла атаки, формы поверхности.
Из-за разности давлений на поверхностях на лопатку начинает действовать сила P, направленная по нормали к ее плоскости. Поскольку лопатка жестко закреплена на роторе и не может совершать осевые перемещения на нее действует сила реакции N, направленная по оси ротора в сторону противоположную движению потока. Суммарной силой при сложения этих двух сил является сила S направленная перпендикулярно оси ротора. Поскольку это сила приложена к лопатке, то возникает крутящий момент, который заставляет ротор вращаться. Связанный с ротором механизм выполняет полезную работу.
К примеру, в случае ветряной мельницы перепад давления на лопатке не большой и для увеличения силы Р увеличивают площадь, поскольку сила Р = dP x А,
где:
dP – средней перепад давления;
А - площадь лопатки.
Другим способом увеличить силу Р, а значит и полезную работу всей установки, это увеличить перепад давления dP.
В турбине, где средой, вращающей лопатки с ротором, являются выхлопные газы, перепад давления достаточно большой. Лопатки, которые закреплены на роторе и передают вращающий момент, называются рабочими лопатками они вращаются вместе с ротором.
Путем длительных исследований и сложных расчетов была определена оптимальная форма рабочей лопатки для максимального КПД.
