Degree of reaction
ટર્બો મશીનરીમાં, પ્રતિક્રિયાની માત્રા અથવા પ્રતિક્રિયા ગુણોત્તર (આર) ને કોમ્પ્રેસરના ફરતા બ્લેડમાં સ્થિર દબાણમાં વધારો (અથવા ટર્બાઇન બ્લેડમાં ઘટાડો) અને કોમ્પ્રેસર તબક્કામાં સ્થિર દબાણમાં વધારો (અથવા ટર્બાઇન તબક્કામાં ઘટાડો) ના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. વૈકલ્પિક રીતે તે રોટરમાં સ્થિર એન્થાલ્પી પરિવર્તન અને તબક્કામાં સ્થિર એન્થાલ્પી પરિવર્તનનો ગુણોત્તર છે. ટર્બાઇન, કોમ્પ્રેસર, પંપ અને અન્ય ટર્બો-મશીનરીના બ્લેડની રચનામાં પ્રતિક્રિયાની માત્રા (આર) એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ છે. ઉપકરણની એન્થાલ્પીઝ, દબાણ અથવા પ્રવાહ ભૂમિતિના સંદર્ભમાં વિવિધ વ્યાખ્યાઓ અસ્તિત્વમાં છે. ટર્બાઇનના કિસ્સામાં, આવેગ અને પ્રતિક્રિયા મશીનો બંને, પ્રતિક્રિયાની ડિગ્રી (આર) ને સ્થિર માથામાં ફેરફાર અને રોટરમાં કુલ ઊર્જા સ્થાનાંતરણ દ્વારા ઊર્જા સ્થાનાંતરણના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. . ગેસ ટર્બાઇન અથવા કોમ્પ્રેસર માટે તેને ફરતા બ્લેડમાં આઇસેન્ટ્રોપિક ગરમીના ઘટાડાના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે (એટલે કે. રોટર) થી સ્થિર બ્લેડમાં આઇસેંટ્રોપિક ગરમીના ઘટાડાના સરવાળા (એટલે કે. સ્ટેટર) અને ફરતા બ્લેડ એટલે કે. . પંપમાં, પ્રતિક્રિયાની માત્રા સ્થિર અને ગતિશીલ માથામાં વ્યવહાર કરે છે. પ્રતિક્રિયાની માત્રાને રોટરમાં કુલ ઊર્જા સ્થાનાંતરણમાં સ્થિર માથામાં ફેરફાર દ્વારા ઊર્જા સ્થાનાંતરણના અપૂર્ણાંક તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. . સંબંધ મોટાભાગના ટર્બો મશીનો ચોક્કસ પ્રમાણમાં કાર્યક્ષમ હોય છે અને તબક્કામાં આઇસેંટ્રોપિક પ્રક્રિયામાંથી પસાર થવા માટે અંદાજિત કરી શકાય છે. તેથી, તે જોવાનું સરળ છે કે આઇસેન્ટ્રોપિક પ્રક્રિયા માટે  મુંદ્રોપી. તેથી તેને ગર્ભિત કરી શકાય છે તેને ગાણિતિક રીતે આ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ જ્યાં આકૃતિ 1 માં 1 થી 3ss એ 1 પર સ્ટેટર ઇનલેટથી 3 પર રોટર આઉટલેટ સુધીની આઇસેન્ટ્રોપિક પ્રક્રિયાને રજૂ કરે છે. અને 2 થી 3s એ 2 પર રોટર ઇનલેટથી 3 પર રોટર આઉટલેટ સુધીની આઇસેન્ટ્રોપિક પ્રક્રિયા છે. વેગ ત્રિકોણ (આકૃતિ 2.) તબક્કાની અંદરની પ્રવાહ પ્રક્રિયા પ્રવાહીના વેગમાં ફેરફારને રજૂ કરે છે કારણ કે તે પહેલા સ્ટેટર અથવા નિશ્ચિત બ્લેડમાં અને પછી રોટર અથવા ફરતા બ્લેડમાંથી વહે છે. વેગમાં ફેરફારને કારણે અનુરૂપ દબાણમાં ફેરફાર થાય છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી અન્ય ઉપયોગી વ્યાખ્યા તબક્કાના વેગનો ઉપયોગ કરે છેઃ રોટરમાં એન્થાલ્પી ડ્રોપ અને કુલ એન્થાલ્પી ડ્રોપ છે. પ્રતિક્રિયાની માત્રાને પછી અક્ષીય મશીનો માટે આ રીતે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે, પછી પ્રતિક્રિયાની માત્રાને ટર્બો મશીનની ભૂમિતિના સંદર્ભમાં પણ લખી શકાય છે, જેમ કે રોટર આઉટલેટનો ફલક કોણ ક્યાં છે અને તે સ્ટેટર આઉટલેટનો ફલક કોણ છે. વ્યવહારમાં તેને φ તરીકે બદલવામાં આવે છે અને આપવાની રીતે પ્રતિક્રિયાની માત્રા હવે માત્ર φ પર આધાર રાખે છે અને જે ફરીથી ભૌમિતિક પરિમાણો β3 અને β2 એટલે કે તેના પર આધાર રાખે છે. સ્ટેટર આઉટલેટ અને રોટર આઉટલેટના વેન ખૂણા. વેગ ત્રિકોણની પ્રતિક્રિયાની ડિગ્રીનો ઉપયોગ કરીને આ રીતે મેળવી શકાય છેઃ આ સંબંધ ફરીથી ખૂબ જ ઉપયોગી છે જ્યારે આપેલ ભૂમિતિ માટે રોટર બ્લેડ કોણ અને રોટર વેન કોણ વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. પ્રતિક્રિયાની પસંદગી (આર) અને કાર્યક્ષમતા પરની અસર આકૃતિ 3 સાથે પ્રતિક્રિયાની માત્રા સાથે વિવિધ બ્લેડ લોડિંગ ગુણાંક પર કુલ-થી-સ્થિર કાર્યક્ષમતાની વિવિધતા દર્શાવે છે. સંચાલક સમીકરણ એ રીતે લખવામાં આવે છે કે સ્ટેજ લોડિંગ ફેક્ટર ક્યાં છે. આકૃતિ પ્રતિક્રિયાની યોગ્ય પસંદગી દ્વારા આપેલ તબક્કા લોડિંગ પરિબળ પર કુલ-થી-સ્થિર કાર્યક્ષમતાનું ઓપ્ટિમાઇઝેશન દર્શાવે છે. આકૃતિ પરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે નિશ્ચિત તબક્કાના લોડિંગ પરિબળ માટે ડિઝાઇનની વિશાળ શ્રેણી માટે કુલ-થી-સ્થિર કાર્યક્ષમતામાં પ્રમાણમાં નાનો ફેરફાર છે. 50 ટકા પ્રતિક્રિયા પ્રતિક્રિયાની માત્રા તબક્કાની કાર્યક્ષમતામાં ફાળો આપે છે અને આમ ડિઝાઇન પરિમાણ તરીકે વપરાય છે. 50 ટકા ડિગ્રી પ્રતિક્રિયા ધરાવતા તબક્કાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે જ્યાં ટર્બાઇન માટે સ્ટેટર અને રોટર દ્વારા દબાણમાં ઘટાડો સમાન રીતે વહેંચવામાં આવે છે. આ બ્લેડની સપાટીથી સીમા સ્તરને અલગ કરવાની વૃત્તિને ઘટાડે છે જે મોટા સ્થિરતા દબાણના નુકસાનને ટાળે છે. જો R = તો પ્રતિક્રિયાની માત્રાના સંબંધમાંથી, | | α2 = β3 અને વેગ ત્રિકોણ (આકૃતિ 4.) તે સપ્રમાણ છે. સ્ટેજ એન્થાલ્પી સ્ટેજમાં સમાન રીતે વહેંચાય છે (આકૃતિ 5.) . વધુમાં ચક્રના ઘટકો પણ રોટર અને વિસારકના પ્રવેશ પર સમાન હોય છે. 50 ટકાથી ઓછી પ્રતિક્રિયા અડધાથી ઓછી પ્રતિક્રિયા ધરાવતા તબક્કા સૂચવે છે કે રોટરમાં દબાણમાં ઘટાડો અથવા એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો ટર્બાઇન માટે સ્ટેટરમાં દબાણમાં ઘટાડો કરતાં ઓછો છે. આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે પંપ અથવા કોમ્પ્રેસર માટે તે જ અનુસરે છે. પ્રતિક્રિયાની માત્રાના સંબંધમાંથી, | | α2> β3. 50 ટકાથી વધુ પ્રતિક્રિયા અડધાથી વધુ પ્રતિક્રિયા ધરાવતા તબક્કા સૂચવે છે કે રોટરમાં દબાણમાં ઘટાડો અથવા એન્થાલ્પીમાં ઘટાડો ટર્બાઇન માટે સ્ટેટરમાં દબાણમાં ઘટાડો કરતાં વધુ છે. એ જ પંપ અથવા કોમ્પ્રેસર માટે અનુસરે છે. પ્રતિક્રિયાની માત્રાના સંબંધમાંથી, | | α2 <β3 જે અનુરૂપ આકૃતિ 7માં પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે. પ્રતિક્રિયા = શૂન્ય આ આવેગ ટર્બાઇન માટે વપરાતો વિશેષ કેસ છે જે સૂચવે છે કે ટર્બાઇનમાં સંપૂર્ણ દબાણનો ઘટાડો સ્ટેટરમાં મેળવવામાં આવે છે. સ્ટેટર નોઝલ ક્રિયા કરે છે જે પ્રેશર હેડને વેગ હેડમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આવેગના તબક્કામાં એડિયાબેટિક વિસ્તરણ પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે, એટલે કે. વાસ્તવિક વ્યવહારમાં સામેલ અપરિવર્તનીયતાને કારણે માત્ર નોઝલમાં વિસ્તરણ થાય છે. આકૃતિ 8 પ્રતિક્રિયા = 0 કેસ માટે અનુરૂપ એન્થાલ્પી ડ્રોપ દર્શાવે છે. સંદર્ભો ગોપાલકૃષ્ણન, જી. અને પૃથ્વી રાજ, ડી., એ ટ્રીટાઇઝ ઓન ટર્બો મશીન્સ, સાઇટેક, ચેન્નાઈ, ભારત, 2012 શેફર્ડ, ડી. જી., પ્રિન્સિપલ્સ ઓફ ટર્બો મશીનરી, નવમી પ્રિન્ટિંગ, મેકમિલન, 1969 વિસ્લિકેનસ, જી. એફ., ફ્લુઇડ મિકેનિક્સ ઓફ ટર્બો મશીનરી, મેકગ્રો-હિલ, ન્યૂ યોર્ક, 1947 થોમસન, ડબલ્યુ. આર., પ્રીલિમિનરી ડિઝાઇન ઓફ ગેસ ટર્બાઇન્સ, એમ્મોટ એન્ડ સી. ઓ. લિમિટેડ, લંડન, 1963 ટ્રોપેલ, ડબલ્યુ., થર્મિસ્ચે ટર્બો મશીનેન, ત્રીજી આવૃત્તિ, સ્પ્રિંગર વર્લેગ, બર્લિન, 1978 આઈન અક્ષીય પ્રવાહ ટર્બાઇન માટે કામગીરીના અંદાજની એક પદ્ધતિ. એઆરસી આર. અને એમ. ડનહામ, જે. અને પેન્ટન, જે. (1973). નાના અક્ષીય ટર્બાઇનની રચના પર પ્રયોગો. પરિષદ પ્રકાશન 3, ઇન્સ્ટ. ઠીક છે. અંગ્રેજી. હોરલોક, જે. એચ. (1960). અક્ષીય-પ્રવાહ ટર્બાઇનમાં નુકસાન અને કાર્યક્ષમતા. ઇન્ટ. જે. મેક. , કિમ, ટી. એચ., તાકાઓ, એમ., સેટોગુચી, ટી., કાનેકો, કે. અને ઇનોઉ, એમ. (2001). તરંગ શક્તિ રૂપાંતરણ માટે ટર્બાઇનની કામગીરીની સરખામણી. ઇન્ટ. જે. થરમ. વિજ્ઞાન., http://www.physicsforums.com/archive/index.php/t-243219.html https://www.scribd.com/doc/55453233/18/Degree-of-reaction ટર્બાઇન વરાળ ટર્બાઇન પંપ ગેસ કોમ્પ્રેસર વેન્ટિલેશન ચાહકો હાઇડ્રોલિક એન્જિનિયરિંગ