Que sont les turbines à eau?

Les turbines à eau sont utilisées pour extraire l'énergie de l'eau en mouvement, généralement pour la production d'hydroélectricité.Ils opèrent en forçant l'eau passée aux lames inclinées, qui font tourner les turbines.Les turbines à eau peuvent être attachées mécaniquement aux machines ou à un générateur électrique.Les turbines à vapeur utilisent de la vapeur gazeuse, plutôt que de l'eau liquide, pour fonctionner.

Le précurseur des turbines à eau était la roue à eau, qui a été utilisée pendant des milliers d'années.Une roue d'eau est orientée verticalement avec seulement une petite portion immergée sous l'eau à tout moment.Ce type de roue repose sur l'élan horizontal de l'eau dans une rivière pour tourner.Pour que cela fonctionne, la roue doit avoir des crêtes ou des seaux pour attraper l'eau.Le même principe est utilisé dans la roue à palette d'un bateau à vapeur.

Les turbines à eau, cependant, fonctionnent d'une manière différente, les lames disposées d'une manière analogue à celles d'un moulin à vent.Le fluide traverse un moulin à vent plutôt que de le dépasser.La même conception est utilisée pour les turbines à eau, bien que la forme des lames soit optimisée pour l'eau au lieu de l'air.

La turbine à eau a commencé à être largement utilisée au cours du 19e siècle.Avant que l'électricité ne soit disponible, les usines étaient alimentées mécaniquement.Les turbines à eau étaient attachées aux machines de la même manière que le moteur d'une voiture est attaché à ses roues.Un moteur peut continuer à tourner tandis qu'une transmission distribue la puissance des roues en établissant ou en cassant une connexion mécanique.De la même manière, une usine peut être alimentée sans impliquer l'électricité.

Ces derniers temps, les turbines à eau ont été utilisées dans les centrales hydroélectriques.Ces plantes impliquent généralement un barrage avec une différence significative de niveau d'eau entre les côtés.La plante extrait l'énergie potentielle gravitationnelle stockée dans l'eau plus élevée en la forçant à couler à travers les turbines à eau;En d'autres termes, alors que l'eau tombe du niveau élevé au niveau bas, il pousse sur les lames d'une turbine d'eau et tourne la turbine.L'énergie de rotation est convertie en électricité avec un générateur électrique.En 2008, l'hydroélectricité a représenté la majorité des énergies renouvelables produites dans le monde.

Les turbines à vapeur, en revanche, exploitent l'énergie de la vapeur au lieu de l'eau liquide.Ils sont largement utilisés dans d'autres types de centrales électriques.En fait, la turbine à vapeur est la principale méthode de conversion de l'énergie thermique en énergie cinétique dans des applications à grande échelle.Que la chaleur d'une centrale électrique provienne de la combustion du charbon ou de la fission nucléaire, elle est utilisée pour faire bouillir l'eau et produire de la vapeur.La vapeur à haute pression est ensuite détournée vers un circuit à travers une turbine, la faisant tourner rapidement et tourner un générateur électrique.