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Revelando o segredo da turbina hidráulica: como evitar danos ao refluxo da água através do" tubo trompete "?
As turbinas hidráulicas são parte integrante dos modernos sistemas de energia hidrelétrica e sua operação depende da conversão eficiente da energia cinética da água em energia mecânica. No entanto, para maximizar a sua eficiência e evitar falhas, o projeto e a implementação do tubo de sino são críticos. O tubo da trombeta também é chamado de tubo de aspiração. Ele não só ajuda a aumentar a pressão do fluxo de água, mas também evita efetivamente o refluxo do fluxo de água, protegendo assim o funcionamento normal da turbina.
Como funciona o tubo da buzina
A principal função do tubo da trombeta é converter a energia cinética na saída da turbina em energia de pressão e aumentar a pressão do fluido para evitar o risco de refluxo. À medida que a água passa pela turbina, a vazão diminui e essa vazão reduzida faz com que a pressão no tubo de drenagem aumente.
Além disso, o design do tubo da trombeta também pode tornar a estrutura da turbina mais alta do que a calha de cauda, o que é sem dúvida conveniente para trabalhos posteriores de inspeção e manutenção.Isso permite que a turbina opere em pressões mais altas, reduzindo riscos estruturais.
A relação entre eficiência e tubo de chifre
A eficiência do tubo de chifre (η) é um indicador importante para medir sua capacidade de conversão de energia. O método de cálculo é a razão entre a energia cinética real convertida e a energia cinética da entrada de água do tubo de chifre. Esta relação não afeta apenas a potência de saída da turbina, mas também está diretamente relacionada à eficiência de geração de energia. Turbinas hidráulicas que usam tubos de trombeta podem operar nas mesmas condições e melhorar a utilização de energia.
Especialmente sob condições de queda líquida baixa, a alta eficiência operacional ainda pode ser mantida.
A chave para evitar a cavitação
Cavitação é o aparecimento de bolhas de vapor em um fluxo de água, que ocorre quando a pressão local é inferior à pressão de vapor saturado da água. Para evitar este fenômeno, a altura do tubo da corneta é crucial. Aplicando a equação de Bernoulli, pode-se estimar se a pressão na saída é suficiente para evitar a cavitação. Se o tubo da trombeta for projetado incorretamente, inevitavelmente causará problemas no fluxo de água e afetará o desempenho geral da turbina.
Tipos de tubos de trompete
Existem vários tipos de tubos de chifre comuns atualmente, incluindo:
- Tubo difusor cônico: Este tipo de tubo trompete tem um design de meio ângulo menor ou igual a 10 graus. Geralmente é usado em turbinas de flange de eixo vertical com baixa velocidade específica e a eficiência pode chegar a 90%.
- Tubo de sino em cotovelo simples: Este tipo é normalmente usado para turbinas hidráulicas instaladas perto da calha de cauda para reduzir os custos de escavação de terra, com uma eficiência de cerca de 60%.
- Tubos de trompete de cotovelo com diferentes seções transversais: Este projeto tem as características de seção transversal variável e mantém o fluxo suave da água e evita a entrada de ar.
Conclusão
A turbina hidráulica que utiliza tubos de trombeta não só consegue a conversão eficaz de energia cinética em energia de pressão, mas também protege o equipamento do impacto do refluxo da água, melhorando assim a eficiência operacional geral. No entanto, ainda precisamos de reflexão e exploração mais aprofundadas sobre a evolução e aplicações futuras desta tecnologia. O design do tubo do sino pode continuar a atender às necessidades dos equipamentos hidráulicos modernos?
