Įvadas
Garo turbinos ir stūmokliniai varikliai yra dvi skirtingos technologijos, naudojamos mechaninei energijai gaminti. Abi technologijos naudoja šiluminę energiją, tačiau jos veikia skirtingais principais ir turi skirtingas taikymo sritis. Garo turbina yra sukamasis įrenginys, kuris paverčia garo energiją į mechaninį darbą. Tuo tarpu stūmoklinis variklis yra įrenginys, kuris paverčia šiluminę energiją į mechaninį darbą naudodamas stūmoklio judesį.
Veikimo principai
Pagrindinis skirtumas tarp garo turbinų ir stūmoklinių variklių yra jų veikimo principas. Abiejų variklių veikimas yra glaudžiai susijęs su fizikos dėsniais, ypač idealių dujų dėsniu, kuris apibrėžia dujų temperatūros, slėgio ir tūrio tarpusavio ryšį.
Trumpai tariant, dujų esmė yra tokia: suspaudus dujas (sumažinus jų tūrį), temperatūra pakils. Leidžiant dujoms plėstis, jų temperatūra ir slėgis sumažės. Padidinus dujų temperatūrą, padidės dujų slėgis (uždaroje erdvėje) arba tūris (jei dujoms leidžiama plėstis). Be to, dujos teka iš didesnio slėgio zonos į žemesnio slėgio zoną. Kuo didesnis slėgių skirtumas, tuo didesne jėga dujos veržiasi į žemesnio slėgio zoną.
Garo turbinos veikimas
Garo turbinos veikia pagal Rankine’o ciklą, kuriame garas sukuria sukamąjį judesį ir perduoda energiją turbinai. Tai pasiekiama naudojant garą, kuris praeina per įvairių dydžių ir formų turbinos ratukus. Garas plečiasi ir varo sparnelius, taip generuodamas mechaninę energiją.
Stūmoklinio variklio veikimas
Stūmokliniai varikliai veikia deginant kurą cilindro viduje, sukuriant šiluminę energiją, kuri stumia stūmoklį. Šie varikliai veikia pagal Otto arba Diesel ciklą, kurie yra pagrįsti degimo proceso ciklu. Kaip žinome, keturtaktis variklis atlieka darbą plečiantis dujoms uždaroje erdvėje, kai didelis dujų slėgis spaudžia stūmoklį. Dažnai didžioji šilumos dalis išmetama lauk į išmetimo vamzdį ir nepanaudojama, nes cilindras yra per trumpas, kad visą šilumą paverstų mechanine energija.
Konstrukciniai ypatumai
Konstrukcijos požiūriu, garo turbinos yra sukamieji įrenginiai, kuriuose garas praeina per turbinos ratukus. Jos yra sudėtingesnės ir didesnės, palyginti su stūmokliniais varikliais. Stūmokliniai varikliai naudoja grįžtamąjį stūmoklio judesį, kuris sukurtas dėl degimo proceso. Jie yra mažesni ir paprastesni.
Efektyvumas ir taikymo sritys
Garo turbinos yra labai efektyvios, ypač didelio masto elektros energijos gamyboje ir pramonėje. Dėl aukšto efektyvumo ir mažesnio išmetamųjų teršalų kiekio jos naudojamos daugelyje pramonės sektorių, pavyzdžiui, elektros gamyboje, laivų inžinerijoje ir naftos perdirbimo įmonėse.
Stūmokliniai varikliai yra mažiau efektyvūs nei garo turbinos, tačiau yra labiau pritaikomi mažesnėms ir vidutinio dydžio transporto priemonėms. Jie plačiai naudojami automobiliuose, motocikluose, traktoriuose ir sunkvežimiuose. Tačiau stūmokliniai varikliai reikalauja dažnesnės priežiūros.
tags: #kuo #is #esmes #skiriasi #garo #turbina