Türbinin İcadı ve Tarihçesi

Türbinin İcadı ve Tarihçesi

1629 yılında Giovanni Brança (1571 -1640) adlı kişi özel bir makina yapmıştı. Makinanın bir bölümü suyla doldurularak ateşin üzerine yerleştirilmişti. Bu bölüm üzerinde metal bir insan heykeli bulunuyor, makina içindeki su, ateş üzerinde kaynarken heykelin ağzından buhar çıkıyordu. Bu buhar bir tekerlek üzerine yerleştirilmiş kanatçıklara çarparak itici gücüyle tekerleği ve tekerleğe bağlı olan mili döndürüyordu.
Buharın bir tekerlekteki kanatçıklara çarparak tekerleği hareket ettirdiği bu çeşit makineye^ darbe (çarpma) motoru denir. Su ve rüzgârın kanatçıkları iterek hareket ettirdiği su ve rüzgâr değirmenleri de darbe motorlarıdır. Bunların tümü, türbinli motorlar olarak da bilinir.

TÜRBİNİN TARİHİ
Türbin, su, buhar ya da sıcak gazların kuvveti ile güç elde eden döner bir motordur. Döner motor, bir hareket milini döndürür ya da çevirir.
Pistonlu motorlar ileri geri hareketli motorlardır. Bunların bu şekilde adlandırılması pistonların aşağı yukarı doğru hareketinden ileri gelmektedir. Otomobillerin pek çoğu pistonlu motorlarla çalışırlar.
Türbinli motorların merkezcil bir mil üzerine takılı bir kanatçıklar dizisi vardır. Kanatçıklara çarpan su, buhar ya da sıcak gazların gücü mili döndürür. Dönen mil iş yapacak gücü sağlar. Türbinler bugün hidroelektrik santrallarında, büyük gemilerin makinelerinde ve bazı jet uçaklarında kullanılmaktadır.

SU TÜRBİNİ
ilk pratik türbin bir su türbini ya da hidroelektrik türbin idi. Bu türbini ilk bulan, genç Fransız mühendisi Benoit Fourneyron (1802 – 1867) su değirmenlerini geliştirmek için düzenlenen bir yarışmaya girmişti. Su dik bir borudan aşağıya doğru akıyor ve borunun alt kısmındaki kanatçıklar dizisinden yanlara dökülüyordu. Kanatçıklar arasında hızla hareket eden su, kanatçıkları döndürüyor ve kanatçıklar da mili çeviriyordu.
İlk kez elektrik üretmek amacıyla 1870’lerde kullanılan su türbinleri, 1880’lerde önem kazandılar. Çağlayanlardan, nehirler ya da barajlardan elde edilen su, türbinleri gidersiz ve verimli olarak çalıştırabilir. O zamanlardan beri, su türbinleri esas olarak hidrolik türbinli santrallarda kullanılmaktadır.
Bugün kullanılmakta olan en yaygın tür hidrolik türbinler Francis ve Kaplan türbinleridir. Fran- cis türbini, adını 1880’lerde kendi projesini geliştirip bu tip türbini yapan James Francis (1815 – 1892) den alır. Bu türbinde su, kapalı bir mahfaza (karter) içindeki sabit kanatçıklar arasından iç kısma doğru akar.Bu kanatçıklar,suyu mil üzerindeki döner kanatçıklara doğru yönlendirir. Mil üzerindeki kanatçıklara dönme hareketi verdirdikten sonra su akar gider.
Kaplan türbini yaklaşık olarak 1900 yılında AvusturyalI bir mühendis olan Victor Kaplan (1876 -1934) tarafından bulunmuştu. Bu türbin dört ya da beş kanatçıktı bir gemi pervanesine
benzer ve silindir şeklinde bir kanal içine takılmıştır.Kanatçıkların uçları kanal yüzeyine değer- cesine yakın bulunur. Kanatçıkların arası ya da açısı, farklı hızlardaki akımlara ayarlanmak üzere değiştirilebilir. Kaplan türbini,en iyi şekilde suyu bol, ama düşme yüksekliği çok olmayan, yani akım hızı az sularda çalışır.
buhar türbinlerinin önemi
Mühendislerin Brança’nın ilk türbinini önemli ölçüde geliştirmeleri için 250 yıldan uzun bir zaman geçmesi gerekli oldu. 1880’li yılların sonuna gelinceye değin daha iyi türbinler yapmak için uygun araç ve gereçler geliştirilmemişti.
İlk başarılı buhar türbini sonunda, 1880’lerde İsveçli mühendis Cari Gustav de Laval (1845 – 1913) tarafından yapıldı. De Laval’in türbininde bir mil üzerinde kıvrık kanatçıklardan oluşan bir çember vardı. Kanatçıkların kıvrık oluşu buharın kanatçıklara daha güçlü bir itiş vermesine olanak sağlıyordu.
Hemen hemen aynı zamanda, İngiltere’de Charles Parsons (1854 -1931) tarafından bir başka tür buhar türbini geliştirildi. Parsons, tek kanatçık çemberine birkaç kanatçık çemberi daha ekledi. Bugün çağdaş bir Parsons türbininin tümü aynı mil üzerine yerleştirilen 50’ye kadar, kanatçık çemberi olabilir. Buhar, bir hareketli kanatçık takımından geçtikten sonra, türbin mahfazasının iç kısmına bağlı hareketsiz bir sıra kanatçıklar arasından geçer. Bu hareketsiz kanatçıklar buhara, bir ilerideki sırada bulunan hareketli kanatçıklara en büyük itme gücü vermek için en uygun açıdan gireceği yönü verir.
Parsons, türbinini gemilerde kullanmak için planlamıştı. Bu düşüncenin iş göreceğini kanıtlamak için, 45 tonluk bir yata her biri ayrı bir pervane milini çalıştıran üç türbin koydu. Parsons bu gemiyi Turbinia olarak adlandırdı.
1897 yılındaki bir deniz geçit töreninde, seyirciler tüm gemileri arkada bırakarak saatte 34.5 deniz mili (39.5 kara mili ya da 63.5 kilometre) hızla köpükler çıkararak su üzerinde kayıp giden küçük Turbinia’yı izlerken şaşkına dönmüşlerdi. O güne değin pek az sayıda gemi 25 deniz milinden daha yüksek bir hız yapabilmişti.
Parsons türbinleri şimdi buharla çalışan elektrik jeneratörlerine ve büyük gemilere güç sağlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Nükleer santrallarda atomik reaksiyon ısısını elektrik gücü haline dönüştürmek için buhar türbinlerinden yararlanılmaktadır.

Yorum yazın