Hvad er en hydraulisk turbin?

En hydraulisk turbin er en maskine, der omdanner energien fra at bevæge vand til en skafts rotationskraft. Den roterende skaft kan tilsluttes en generator for at skabe elektricitet. Den største sondring af en hydraulisk turbin fra en anden er, om det er en reaktion eller impulstype. Disse kategorier klassificeres yderligere i specifikke designs, herunder Francis, Kaplan, Pelton, Turgo og Cross-Flow-turbiner.

En reaktionsturbin skaber rotation ved at omslutte skaftet med det fastgjort hjul i et hus for at indeholde vandtrykket og ved at betjene nedsænket inden i vandstrømmen. De vinklede klinger omkring skaftet på en reaktionshydraulisk turbin forårsager løft til at tage pres og kraft fra vandet og konvertere den til rotation. Reaktionsturbiner fungerer generelt med lavt til moderat hoved eller vandtryk, niveauer.

En type reaktionshydraulisk turbin er Francis -designet. En spiralformet indløb dirigerer vand ind i hjulet eller løber. Justerbar Vanes Guide THan vand mod løberen i den ønskede vinkel. Trykket og strømmen af ​​vandet ændres ved reaktionen med løberen og skaber således drejningsmoment.

Kaplan eller propellen er turbinen en anden variation på reaktionstypen. Designet inkorporerer skovle for at guide vandstrømmen og knive på rotorakslen svarende til en skibs propell. Bladene er justerbare for at maksimere effektiviteten gennem en række trykniveauer, hvis der er nok vandstrøm, hvilket gør dette design meget fleksibelt.

En impuls -turbin skaber rotation gennem kraft af en vandstrøm rettet mod en række spande eller kopper, der omgiver skaftet. Skovlerne er ikke nedsænket i vand, men bevæges af vandstrømmen. Vandets hastighed øges ved at tvinge det gennem en dyse, før det slår spande. Impulsturbiner kan fungere ved høje hovedniveauer og kræver ikke hjuletat blive indkapslet.

Pelton -versionen af ​​impulshydraulisk turbin, dvs. Pelton Wheel, har en række spande i en ring omkring skaftet. Skovlerne er opdelt i midten, så vandkraften fra dysen er ikke blokeret af den ene spand fra at nå den næste. Vandkurverne omkring formen på hver afrundet spand gennem næsten 180 ° og dens hastighed falder væsentligt. Det bremsede vand falder ned i en udladningskanal under turbinen.

En anden impuls -turbin er turgodesignet. Denne enhed ligner Pelton Wheel, men spande er flade på den ene kant omgivet af et omkrøbt bånd. Dysen dirigerer vandet mod spande, så det kommer ind på den ene side og udledes på den anden. Tyroen håndterer en højere hastighed end Pelton -konfigurationen ved hjælp af et mindre hjul, fordi indløbsvandet ikke blandes med udladningen.

tværstrømningsturbiner fungerer med en tromleformet rotor, der er lukket i begge ender og kom sammen med afrundede lameller thAt er undertiden i et helix eller dobbelt-helix-design. Dysen i denne hydrauliske turbin dirigerer vandet over rotoren, således at vandet kontakter knivene to gange, før de bruger sin energi og falder ned i udladningen. Krydsestrømningsturbiner kan fungere med meget lidt hoved, selv med en stor strømning.