Show Menu
Cheatography
  1. Home >
  2. Cheat Sheets >

Stoomturbines Staalbuizen, Leidschoepen, Rendement Cheat Sheet (DRAFT) by

Stoomturbines - Straalbuizen - Leidschoepen - Rendementen - en alles wat daar bij komt kijken Opl. Maritiem Officier, jaar 2 BTB4

This is a draft cheat sheet. It is a work in progress and is not finished yet.

Snelhe­ids­opbouw in straal­buizen en leisch­oepen

Links = Leisch­oepen
Rechts = Straalbuis

Snelhe­ids­opbouw in straal­buizen en leisch­oepen

In de afbeelding zie je enkele leisch­oepen en een straal­buis, dit zijn openingen waarin stoom van hogere druk expandeert naar een lagere druk en daarbij een hoge snelheid krijgt ten koste van de enthalpie.

Snelhe­ids­opbouw in straal­buizen en leisch­oepen

Voor een opening is de totale energie gelijk, zodat algemeen deze bovens­taande formule geldt.

Snelhe­ids­opbouw in straal­buizen en leisch­oepen

Voor een opening is de totale energie gelijk, zodat algemeen deze bovens­­taande formule geldt.

Formule van Zeuner afbeelding

Snelheid en Enthalpie
Links= Leisch­oepen
Rechts= Straalbuis

Formule van Zeuner versie 1

Met de gegevens uit bovens­taande afbeelding wordt deze versie van de formule van Zeuner afgeleid worden.

Theore­tische warmteval

deltah0 =
 
ha-hb

Formule van Zeuner Versie 2

Als de warmteval over de straalbuis bekend is, kan de eindsn­elheid berekend worden.
De `theor­eti­sche' warmteval h0, is de warmteval die beschi­kbaar komt bij de ideale stroming in de straal­buis.

De bijbeh­orende theore­tische `einds­nel­heid' c0 wordt echter niet bereikt vanwege de wrijving van de stoom in de straal­buis.
De (straa­l)b­uis­coë­ffi­ciënt geeft aan welk deel van de theore­tische eindsn­elheid bereikt wordt, deze coëffi­ciënt vatieert van 0,93 tot 0,98.

Formule van Zeuner Versie 3

Het straal­bui­sve­rlies/ buisve­rlies.
Dit is het verlies van alle energie die als warmte in de stoom aanwezig blijft en uitein­delijk in de condensor terech­tkomt en met het koelwater overboord gaat.
Hier wordt een deel van de uit warmte verkregen kinetische energie door wrijving weer omgezet in warmte. De werkelijke eindsn­elheid c1 is daardoor lager dan de theore­tische eindsn­elheid c0 en de werkelijke warmteval 
delta
h of 
delta
hw is lager dan de theore­tische warmteval h0.
  

Schoep­coë­ffi­ciënt

Deze formule geldt voor de snelhe­ids­afname in diverse schoepen door wrijving.
De schoep­coë­ffi­ciënt varieert van 0,60 tot 0,96. Hoe sterker de ombuiging van de stoom in een schoep is, des te lager is de schoep­coë­ffi­ciënt.
Doordat de ombuiging naar de condensor toe steeds minder word, zal de schoep­coë­ffi­ciënt groter worden richting de conden­sor. 

Soorten verliezen

Er zijn 4 soorten verliezen, namelijk:
-Stromings verliezen,
 
deze lopen met het kwadraat van de snelheden op.
- Rad wrijvings verliezen,
 
dit ontstaat door het draaien van een turbin­ewiel in een met (dunne) stoom gevulde ruimte, wat arbeid kost en de stoom iets verwarmt.
- Ventilatie verliezen,
 
deze treden op als schoepen, die niet door een stooms­traal bestreken worden, door de (dunne) stoom iets worden afgeremd, waarbij de stoom wat warmte opneemt.
- Lek verliezen,
 
deze treden op als niet alle stoom door de schoepen gaat meer een gedeelte er langs lekt. Door al deze verliezen semen wordt de uitein­delijke warmteval nog iets kleiner. Deze worden ook wel de rest verliezen genoemd.
 

Leidsc­hoepen

Leisch­oepen kunnen het gehele loopsc­hoe­pomtrek bestri­jken.
Leisch­oepen hebben een conver­ger­end­e d­oor­tocht (cover­gerend is naar elkaar toebui­gend) waarin de stoom ­sne­lheid opbouwt (Berno­uille).
Sommige leisch­oepen hebben daarna een verwijding waarin de stoom expandeert en verder snelheid opbouwt.
Het arbeid­sproces
Deze vind in 2 stappen plaats.
Eerst ­exp­anderen van hoge druk naar lage druk en tegeli­jke­rti­jd ­ver­sne­lling van de stoom ten koste van de enthalpie (ook wel warmteval delta h) over de trap genoemd
 
Daarna wordt er pas arbeid verricht op de schoep door richti­ngs­ver­and­ering van de snelheid van de stoom.

Straal­buizen

Een aantal straal­buizen kunnen slechts een gedeelte van de de loopsc­hoe­pomtrek bestri­jken.
De straalbuis heeft een conver­ger­end­e d­oor­tocht (cover­gerend is naar elkaar toebui­gend) waarin de stoom ­sne­lheid opbouwt (Berno­uille) en daarna een verwij­ding, waarin de stoom expandeert en verder snelheid opbouwt.  
Het arbeid­­sp­roces
Deze vind in 2 stappen plaats.
Eerst ­exp­a­nderen van hoge druk naar lage druk en tegeli­­jk­e­r­ti­jd ­ver­s­ne­­lling van de stoom ten koste van de enthalpie (ook wel warmteval delta h) over de trap genoemd
 
Daarna wordt er pasarbeid verricht op de schoep door richti­­ng­s­v­er­­and­­ering van de snelheid van de stoom.

Inwendig Rendement

Als we het over het inwendig rendement van de gehele turbine hebben , hebben we het over de verhouding tussen de theore­tische warmteval 
delta
Ho tot de werkelijke warmteval 
delta
Hw.

Het inwendig vermogen is een maat voor het vermogen afgegeven aan de rotor, en is gelijk aan de massas­troom stoom * de werkelijke enthal­pieval. De werkelijke enthal­pieval is de theore­tische enthal­pieval verminderd met alle verliezen in de turbine.