透平膨脹機(jī)（expansionturbine）14年物理知識(shí)百科

1、.透平膨脹機(jī)expansionturbine14年物理知識(shí)百科人才源自知識(shí)，而知識(shí)的獲得跟廣泛的閱讀積累是密不可分的。古人有書中自有顏如玉之說。杜甫所提倡的讀書破萬卷, 下筆如有神等，無不強(qiáng)調(diào)了多讀書廣集益的好處。這篇透平膨脹機(jī)expansionturbine14年物理知識(shí)百科，希望可以加強(qiáng)你的根底。透平膨脹機(jī)expansionturbine透平膨脹機(jī)expansionturbine是利用壓縮氣體在通過噴嘴和工作輪時(shí)膨脹，推開工作輪回轉(zhuǎn)輸出外功，同時(shí)本身冷卻。林德于1934年提出了透平膨脹機(jī)制冷的原理，1939年卡皮查將它用于空氣液化獲得了成功。從向心式透平膨脹機(jī)來看，當(dāng)壓縮氣體由膨脹機(jī)進(jìn)口進(jìn)

2、入透平膨脹機(jī)后，先經(jīng)過透平膨脹機(jī)的噴嘴加速與導(dǎo)向，然后氣體以很高的切向速度和很低的徑向速度進(jìn)入透平機(jī)轉(zhuǎn)子通道，當(dāng)氣體經(jīng)過轉(zhuǎn)子時(shí)，氣體將自己的動(dòng)能傳給轉(zhuǎn)子，然后以很低的速度從轉(zhuǎn)子中心排出口分開。當(dāng)氣體通過轉(zhuǎn)子時(shí)，同時(shí)受到一個(gè)很強(qiáng)的離心力，因此當(dāng)氣體越過這個(gè)逐漸減小的離心力場時(shí)，氣體又進(jìn)展一次補(bǔ)充膨脹，這膨脹能也傳給了轉(zhuǎn)子。討論透平膨脹機(jī)的熱力學(xué)過程，假設(shè)P、V、u、T分別表示氣體的壓力、摩爾體積、摩爾內(nèi)能和溫度，而用腳標(biāo)1，2，3表示氣體進(jìn)入透平的高壓氣狀態(tài)、分開噴嘴進(jìn)入轉(zhuǎn)子時(shí)的高速氣體狀態(tài)以及分開轉(zhuǎn)子中心時(shí)的排出氣體的狀態(tài)，v是氣體分開噴嘴時(shí)的速度。根據(jù)能量守恒可得：u_1 P_1V_1=u_

3、2 P_2V_2 frac12Mv2其中M為氣體的摩爾質(zhì)量，亦即$h_1-h_2=frac12Mv2$，其中h為摩爾焓。又因h=cpT，可得，$c_pT_1-T_2=frac12Mv2$1氣體進(jìn)入轉(zhuǎn)子的能量等于氣體分開轉(zhuǎn)子的能量加上對(duì)轉(zhuǎn)子做的功。所以有$u_2 P_2V_2 frac12Mv2$=u_3 P_3V_3 frac12Mv2 frac12Mv2$上式右邊第三項(xiàng)為轉(zhuǎn)子吸收并傳給轉(zhuǎn)軸的氣體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，右邊第四項(xiàng)為氣體抑制徑向離心力所作的功，此功也傳給了轉(zhuǎn)軸，因此可得$c_pT_2-T_1=frac12Mv2$2聯(lián)立1，2得cpT1-T3=Mv23所以通過透平膨脹機(jī)后氣體的溫度為$T_3=T_1-fracMv2c_p$按絕熱過程又可計(jì)算得$T_3=T_1fracP_3P_1fracc_p-c_vc_p$4從3、4兩式可得到透平膨脹機(jī)的溫降及膨脹比與氣體運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系。從式3可見透平膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速越大，溫降就越大。一般要求每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)到10萬轉(zhuǎn)以上，在應(yīng)用了