Tudtad-e, hogy a Paks II. blokkjaiban van egy gép, ami majdnem ötször gyorsabb, mint a vándorsólyom zuhanás közben?

2024.04.16.
Igen, ez a gép a gőzturbina.

A Paks II. gőzturbinái 51,5 m hosszúak, generátorral együtt pedig 68,8 méteresek. A kisnyomású házak 15,4 m szélesek, amiben az utolsó fokozati forgólapátok külső átmérője közel 6,5 m. 

Az európai villamos hálózat 50 hertzes frekvenciájú, ami másodpercenként 50 periódust jelent. Az erőművi gőzturbinák jelentős része szinkronfordulatszámú, vagyis 50 fordulatot tesznek meg a tengelyvonaluk körül, vagy ahogy az ipari nyelvben elterjedt, 3000-et percenként.


Forrás: GeVernova.com


A többi magyarországi gőzturbina gyorsfordulatú, vagyis ennél is magasabb a fordulatszáma. Azonban az ilyen nagy, 500 MW teljesítmény fölötti gőzturbináknál gyakran megfelezik a fordulatszámot a nagyobb átmérők elérhetőségének érdekében. Ezért lesznek a Paks II. gőzturbinái alacsony fordulatszámúak.

A Paks II. gőzturbinái 1500-szor fognak körbefordulni percenként, vagyis óránként 90 ezerszer. A Földnek 246 évbe és 208 napba telik ennyiszer megfordulni a tengelye körül.


Forrás: Gevernova.com


Ha nem gőzturbináról lenne szó, az alacsonyt nyugodtan idézőjelbe tehetnénk, hiszen még ez a fordulatszám is szédítő. Vajon mekkora sebességet jelent ez a gőzturbina utolsó lapátjának végén?

A sebesség a megtett út (s) és az eltelt idő (t) hányadosa.

Egyenletes körmozgás esetében a megtett út egy körívet jelent, aminek hossza megadható a „ϕ” középponti szög és az „r” hosszúságú szögszárak szorzataként.

Ezt behelyettesítve:



Az egyenletes körmozgást általában a szögsebességgel (ω) szokták jellemezni. Ez megadja a helyvektor és a kezdeti helyvektor által bezárt szög (ϕ) időbeni változását:



Amit behelyettesítve a következő egyenletet kapjuk:


 

A szögsebesség felírható a fordulatszám (n) függvényében:


Így a következő egyenlettel számolható az utolsó forgólapát külső pontjának kerületi sebessége:



ahol



– az utolsó fokozati forgólapát külső átmérőjének sugara,

– a gőzturbina másodpercenkénti fordulatszáma.

Az így kapott sebesség 


 

Ami ezen az alacsony, óránkénti 90.000-es fordulaton, normál légköri viszonyok között a hangsebesség másfélszerese. Ez a sebesség 4,7-szerese a vándorsólyom 390 km/h-s zuhanási sebességének. Ezzel a sebességgel Paksról Londonba az út mindössze 50 perc, New York 4 óra, míg 22 óra alatt megkerülhetnénk az Egyenlítőnél a Földet, megfelelő védőfelszereléssel pedig 9 nap alatt a hold is elérhető lenne.