Qual é a função dos diretores em um expansor? É possível gerar resfriamento? Qual é a diferença entre ele e a restrição isentrópica? Por favor, me oriente!

Principalmente, trata-se de mudar a direção do fluxo de ar. Atualmente, os expansores de turbina mais utilizados são do tipo axial-radial, ou seja, o fluxo de ar passa pelo rotor primeiro em direção radial, desde a borda externa até o eixo central, e depois vira para uma direção axial para ser expelido. A direção do fluxo de ar que entra no rotor deve ser, preferencialmente, na mesma direção das pás. Dessa forma, a perda devido ao impacto do fluxo de ar nas pás é mínima; isso é chamado de alimentação sem impacto. No entanto, como a própria roda de impulso está em movimento de rotação – ou seja, as pás têm uma velocidade circular de rotação –, se o fluxo de ar que sai do difusor for na direção do eixo central, então a direção real do fluxo de ar que entra na roda de impulso será inclinada para trás, em relação à roda em si. Assim como as gotas de chuva que caem sobre as janelas do trem em movimento não caem verticalmente para baixo, mas sim de forma oblíqua para trás. Portanto, a direção real da velocidade do fluxo de ar na saída do defletor deve ter uma certa inclinação em relação à direção de rotação da roda d’água, ou seja, deve formar um certo ângulo com a velocidade circular de rotação da roda d’água. Dessa forma, quando a roda de impulso gira, desde que a velocidade circular e a velocidade absoluta estejam devidamente coordenadas, é possível garantir que a velocidade do fluxo de ar flua radialmente ao longo das pás.

Quando o gás passa pelo defletor, o aumento de sua energia cinética se deve à diminuição da entalpia interna. Isso se trata de uma conversão entre duas formas diferentes de energia presentes no interior do gás? Não há saída de energia alguma? A energia total do gás não diminui. Portanto, não se pode considerar que, ao passar pelo defletor, a entalpia do fluxo de ar diminua, o que significaria a geração de calor frio. Porque, atrás do defletor, esse fluxo de ar de alta velocidade não é utilizado para fazer o rotor realizar trabalho externo? Portanto, essa energia cinética, além de ser usada para superar a fricção e os impactos, causando uma redução na pressão, o restante é convertido em um aumento no valor de entalpia do gás. Essa situação é semelhante àquela em que o fluxo de ar passa por um regulador de vazão. Na passagem pela válvula, devido ao canal estreito, a velocidade do fluxo aumenta. Após a válvula, como o canal se expande, a velocidade do fluxo diminui novamente. A energia cinética é então convertida em um aumento de entalpia. Portanto, o valor da entalpia permanece constante antes e depois da regulação do fluxo. Portanto, pode-se concluir que o guia de fluxo serve apenas para fornecer trabalho externo ao gás, preparando-o para a geração de resfriamento. Ele mesmo não gera resfriamento. (Como entender a parte em vermelho?) ？ ？ )

Acho que não é algo absoluto; no processo de fluxo de gases, sempre há alguma perda de energia. Essa perda de energia representa uma forma de conversão, mas essa conversão representa uma porcentagem muito pequena em relação ao sistema como um todo. Na prática, essa perda pode ser ignorada nessa região específica. É isso que eu acho

Qual é a diferença entre um gás que passa por um direcionador e um gás que passa por uma válvula de restrição?

A influência da direção do fluxo na velocidade é muito menor do que a da restrição do fluxo

O defletor é utilizado para alterar a direção do fluxo do meio, sem alterar sua velocidade. Quando o gás passa pela válvula de restrição, a pressão do meio aumenta e, consequentemente, sua velocidade também aumenta. Após passar pela válvula de restrição, o meio se expande e se vaporiza, absorvendo calor!

Quando o gás passa pelo direcionador, que na verdade é uma ponteira (você pode pesquisar “bougie de Laval” no Google), sua velocidade aumenta, enquanto a temperatura e a pressão diminuem. A energia interna se transforma em energia cinética, e o valor de entalpia diminui. Se o direcionador não for usado para fazer o rotor girar, sua velocidade diminuirá gradualmente, com a energia cinética se transformando novamente em energia interna, assim como acontece em um regulador de fluxo. No expansor, existe o conceito de grau de reação, que é a queda de entalpia no rotor em relação à queda total de entalpia, sendo aproximadamente 0,5. Isso mostra que a queda de entalpia no defletor é de 50%, enquanto nas estações de tipo impulsivo é de 100%. Trata-se apenas de diferenças nos pontos de vista acadêmico e prático; afinal, o gás que passa após o defletor inevitavelmente exerce força sobre a roda dinâmica