Ib Phau Ntawv Qhia Txog Kev Tsim Khoom Turgo Turbine

Lub Turgo turbine yog lub turbine dej hom impulse uas tsim los rau kev siv nrog lub taub hau nruab nrab, feem ntau ua haujlwm tau zoo nrog lub taub hau ntawm 15 thiab 300 meters. Eric Crewdson tau tsim thiab patented hauv xyoo 1919, Turgo tau tsim los ua kom tau raws li kev xav tau ntawm kev ua lag luam rau qhov ceev tshwj xeeb siab dua ntawm Pelton turbine. Nws txoj kev tsim tso cai rau nws los tswj cov dej ntws ntau dua li lub log Pelton ntawm tib lub cheeb, ua rau muaj zog ntau dua thiab feem ntau tshem tawm qhov xav tau rau kev sib kis ceev kim los ntawm kev ua kom muaj kev sib txuas ncaj qha rau lub tshuab hluav taws xob.
Tsis zoo li tus qauv Pelton, qhov twg cov dej ntws ntaus cov thoob dej hauv nruab nrab thiab tig rov qab, lub Turgo lub dej ntws yog taw qhia rau ntawm lub kaum ntse ntse (feem ntau yog 22.5°) rau lub dav hlau ntawm tus khiav. Cov dej nkag los ntawm ib sab ntawm tus khiav thiab tawm los ntawm qhov tod tes, txo qhov cuam tshuam ntawm cov dej ntws tawm thiab cov dej ntws tuaj. Txoj kev ntws zoo no, ua ke nrog tus khiav uas muaj qhov ceev tshwj xeeb dua, ua rau Turgo tshwj xeeb tshaj yog rau cov chaw uas muaj ntau qhov sib txawv ntawm cov dej ntws.

Cov Cheebtsam Tseem Ceeb thiab Kev Tsim Qauv
Kev tsim cov Turgo turbine xav tau ib txoj hauv kev meej rau nws cov khoom tseem ceeb kom ntseeg tau tias muaj kev ua haujlwm zoo thiab ruaj khov.
Tus Neeg Khiav
Lub Luag Haujlwm thiab Qhov Tseem Ceeb: Tus khiav yog lub plawv ntawm lub turbine, qhov chaw uas lub zog hloov pauv los ntawm dej mus rau kev sib hloov tshuab. Nws tus qauv tsim cuam tshuam ncaj qha rau qhov ua haujlwm ntawm lub turbine.
Tsim Cov Hniav: Cov hniav Turgo muaj cov hniav uas muaj cov duab 3D nyuaj thiab daim duab 勺状 (sháo zhuàng - zoo li lub khob). Qhov saum npoo ntawm cov hniav yog tsim los pab kom dej tawm sai thiab tiav, txo qhov zog uas cov dej ntws tawm. Rau cov turbines loj dua, cov hniav muaj qhov seem ntawm huab cua (zoo li lub tis dav hlau) rau kev ua haujlwm hydraulic zoo dua, txawm hais tias qhov no xav tau kev ua haujlwm siab dua. Txhawm rau kom txo tus nqi, cov hniav me dua lossis micro-turbine qee zaum ua rau hauv cov duab hemispherical, uas yooj yim dua los tsim nrog tsuas yog me ntsis kev ua haujlwm nplua.
Kev Tsim Kho: Feem ntau cov neeg siv cov hniav sib dhos ua ke los ntawm ntau cov hniav sib txawv. Ib txoj kev tsim kho feem ntau yog kev tsim cov hniav los ntawm cov hlau tuab 2 hli, feem ntau siv lub tshuab xuas nrig, ua raws li kev txiav thiab ua tiav. Cov hniav no tom qab ntawd tau sib dhos thiab vuam ntawm lub plhaub sab nraud (wài lún huán - lub nplhaib log sab nraud) thiab lub hub sab hauv (nèi lún gǔ - lub hub log sab hauv). Lub plhaub sab nraud ntxiv lub zog rau cov hniav thiab pab txo qhov poob ntawm cua.
Lub Nozzle thiab Kev Tswj Xyuas Kev Nqus Dej
Lub Nozzle Ua Haujlwm: Lub nozzle lub luag haujlwm yog ua kom cov dej uas muaj siab los ntawm lub penstock mus rau hauv lub tshuab cua ceev ceev (shè liú -射流). Nws yog ib lub raj conical uas maj mam txo qis hauv thaj tsam hla, ua rau cov dej ceev dua.
Kev Tswj Xyuas Dej Ntws: Yuav kom tswj tau lub zog ntawm lub turbine, yuav tsum tswj tau qhov dej ntws. Qhov no ua tiav los ntawm lub qhov (los yog lub qhov koob) nyob hauv lub nozzle, uas txav mus tom ntej thiab rov qab los hloov lub dav hlau, lossis los ntawm lub qhov tswj tes ntawm lub penstock. Tsis tas li ntawd, cov khoom tiv thaiv dej ntws yog siv los ua kev ntsuas kev nyab xeeb kom sai sai hloov lub dav hlau ntawm tus khiav yog tias muaj kev poob khoom sai sai, tiv thaiv lub turbine los ntawm kev ceev dhau thiab lub penstock los ntawm kev ntxhov siab.

Bearings thiab Casing
Cov kabmob: Cov kabmob sib dhos yuav tsum txhawb nqa qhov hnyav ua ke ntawm tus khiav thiab lub tshuab hluav taws xob rotor, tiv taus axial thrust, thiab tswj cov zog radial thaum lub sijhawm ua haujlwm. Ib qho kev teeb tsa ib txwm rau micro-hydro Turgo unit yuav suav nrog ob qho tib si thrust roller bearing thiab ib kab radial ball bearing. Cov kabmob no tau tsim los kom ruaj khov, muaj peev xwm tiv taus qhov xwm txheej ua haujlwm phem tshaj plaws, suav nrog qhov ceev ib ntus.
Kev Tsim Khoom thiab Kev Tsim Khoom Ib Txwm Muaj
Rau cov hlau khiav, cov hlau casting ib txwm thiab precision machining yog ib txwm muaj. Cov duab 3D nyuaj ntawm cov hniav feem ntau xav tau Computer Numerical Control (CNC) milling kom ua tiav qhov tseeb xav tau, tshwj xeeb tshaj yog rau cov airfoil profiles zoo dua. Raws li tau hais, rau cov micro-turbines yooj yim dua, cov hniav tuaj yeem raug stamped lossis punched los ntawm cov ntawv hlau thiab tom qab ntawd welded, uas yog ib txoj hauv kev pheej yig dua.
Kev tsim cov khoom siv ntawm lub turbine, xws li lub casing, feem ntau yuav tsum tau vuam cov hlau phaj. Lub nozzle thiab lwm yam khoom tswj kev ntws feem ntau yog ua los ntawm cov hlau uas tiv taus xeb xws li tooj liab lossis stainless hlau kom tiv taus kev yaig.

Cov Txheej Txheem Niaj Hnub thiab Tshiab
Cov Cuab Yeej Tsim Qauv Siab Tshaj Plaws: Kev tsim khoom niaj hnub no vam khom rau Computational Fluid Dynamics (CFD) thiab lwm yam cuab yeej tsim qauv lej. Cov pob software no tso cai rau cov engineers los ua qauv dej ntws los ntawm tus khiav, ua kom zoo dua qhov geometry ntawm cov hniav kom tau txais lub zog ntau tshaj plaws thiab ua haujlwm tau zoo ua ntej tsim ib qho qauv qauv.

Kev Tsim Khoom Ntxiv (Kev Luam Ntawv 3D): Kev luam ntawv 3D tau tshwm sim los ua ib qho cuab yeej muaj zog rau kev tsim khoom, tshwj xeeb tshaj yog rau pico-scale Turgo turbines lossis rau kev tsim cov qauv prototypes. Kev tshawb fawb tau ua tiav tsim cov hniav Turgo turbine tiav siv cov tshuab luam ntawv 3D. Cov txheej txheem suav nrog:
Tsim cov hniav hauv 3D modeling software (piv txwv li, SolidWorks).
Exporting tus qauv tsim ua cov ntaub ntawv STL.
Npaj cov ntawv luam tawm nrog software slicing (piv txwv li, Ultimaker Cura), qhov twg cov yam ntxwv tseem ceeb xws li nozzle filament flow, infill density, support structures, thiab printing temperature yuav tsum tau teeb tsa kom zoo.
Ua tiav qhov luam tawm ntawm lub tshuab luam ntawv 3D uas tau calibrated.
Txoj kev no tso cai rau kev tsim cov khoom nyuaj sai thiab pheej yig, ua rau nws zoo tagnrho rau kev cai, kev siv me me.

Kev Ua Tau Zoo thiab Qhov Zoo
Thaum tsim khoom kom raug, Turgo turbines muaj ntau qhov zoo:
Kev Ua Haujlwm Zoo: Lub Turgo turbine uas ua tau zoo tuaj yeem ua tiav kev ua haujlwm zoo. Cov chav ua haujlwm feem ntau ncav cuag li 87%, nrog rau qee qhov kev sim hauv chaw kuaj pom tias muaj qhov siab tshaj plaws txog li 90%. Cov turbines pico-scale tseem tuaj yeem ua tiav kev ua haujlwm zoo tshaj 80%.
Kev Ruaj Kho thiab Tsis Tas Yuav Kho: Lub Turgo turbine paub txog nws txoj kev tsim kho yooj yim thiab ruaj khov, uas txhais tau tias yuav tsum tau kho tsawg kawg nkaus. Nws txoj kev tsim, tshwj xeeb tshaj yog txoj kev dav hlau uas muaj lub kaum sab xis, ua rau kev ua haujlwm tsis zoo los ntawm cov khoom siv sib txhuam xws li xuab zeb lossis av nkos piv rau lwm cov turbines, vim tias kev hnav tau faib sib npaug ntawm cov hniav.
Kev Ywj Pheej Ua Haujlwm: Lub zog tseem ceeb ntawm Turgo yog nws lub peev xwm los tswj kev ua haujlwm zoo ntawm ntau yam dej ntws. Qhov no ua rau nws tsim nyog heev rau cov phiaj xwm dej ntws ntawm tus dej uas dej ntws tuaj yeem hloov pauv ntau heev. Tsis zoo li Francis turbines, uas nws qhov kev ua haujlwm tuaj yeem poob qis ntawm cov dej ntws qis dua, Turgo txuas ntxiv tsim hluav taws xob zoo.

Cov qauv yav tom ntej hauv kev tsim khoom Turgo turbine taw qhia rau kev tsim qauv zoo dua los ntawm kev ua qauv siab heev thiab kev siv dav dua ntawm kev tsim khoom ntxiv rau ob qho tib si prototyping thiab kev tsim khoom kawg. Thaum kev tshawb fawb thiab kev txhim kho txuas ntxiv mus, raws li tau hais los ntawm ntau cov ntawv tshaj tawm thiab cov haujlwm kawm, peb tuaj yeem cia siab tias yuav muaj kev txhim kho ntxiv hauv kev ua tau zoo thiab kev siv nyiaj ntawm cov tshuab hydropower no.