Hva er vannturbiner?

Vannturbiner brukes til å trekke ut energi fra å bevege vann, typisk for produksjon av vannkraft. De opererer ved å tvinge vann forbi skråblad, som snurrer turbinene. Vannturbiner kan festes mekanisk til maskiner eller til en elektrisk generator. Dampturbiner bruker gassdamp, i stedet for flytende vann, for å fungere.

Forløperen til vannturbiner var vannhjulet, som ble brukt i tusenvis av år. Et vannhjul er orientert vertikalt med bare en liten del nedsenket under vannet til enhver tid. Denne typen hjul er avhengig av det horisontale momentumet av vann i en elv for å snu. For at dette skal fungere, må hjulet ha rygger eller bøtter for å fange vannet. Det samme prinsippet brukes i padlehjulet til en dampbåt.

Vannturbiner fungerer imidlertid på en annen måte, med bladene anordnet på en måte analog med de av en vindmølle. Væske strømmer gjennom en vindmølle i stedet for forbi den. Den samme designen brukes til vannTurbiner, selv om formen på knivene er optimalisert for vann i stedet for luft.

Vannturbinen begynte å brukes mye i løpet av 1800 -tallet. Før strøm var tilgjengelig, ble fabrikker drevet mekanisk. Vannturbiner ble festet til maskiner på omtrent samme måte som en bilmotor er festet til hjulene. En motor kan fortsette å dreie mens en overføring distribuerer strøm til hjulene ved å lage eller bryte en mekanisk forbindelse. På lignende måte kan en fabrikk drives uten å involvere strøm.

I nyere tid har vannturbiner blitt brukt i vannkraftverk. Disse plantene involverer vanligvis en demning med en betydelig forskjell i vannstand mellom sider. Planten trekker ut gravitasjonspotensiell energi som er lagret i det høyere vannet ved å tvinge den til å strømme gjennom vannturbiner; med andre ord, når vannet faller fra det høyeNivå til det lave nivået, skyver det på en vannturbinens kniver og snurrer turbinen. Rotasjonsenergi konverteres til elektrisitet med en elektrisk generator. I 2008 sto vannkraft for flertallet av fornybar energi som ble produsert over hele verden.

Dampturbiner, derimot, utnytter energi fra damp i stedet for flytende vann. De brukes mye i andre typer kraftverk. Faktisk er dampturbinen den primære metoden for å konvertere termisk energi til kinetisk energi i storskala applikasjoner. Enten varmen i et kraftverk kommer fra kullforbrenning eller kjernefysisk fisjon, brukes det til å koke vann og produsere damp. Høytrykksdampen blir deretter avledet til å strømme gjennom en turbin, noe som får den til å snurre raskt og snu en elektrisk generator.