Co to jest turbina reakcyjna?

Turbina reakcyjna jest wirującym silnikiem, który wykorzystuje energię płynów, wykorzystując trzecią zasadę ruchu Newtona, która stwierdza, że ​​każde działanie ma równą i przeciwną reakcję. Turbina reakcyjna jest zaprojektowana tak, aby strumienie płynu pod ciśnieniem mogły obracać wirnik. Zwykle dysze płynu są przymocowane do wirnika i skierowane przeciwnie do kierunku obrotu. Gdy płyn opuszcza dyszę, wynikowa siła reakcji powoduje obrót wirnika. System wykorzystuje zmianę ciśnienia wody przepływającej przez turbinę.

Większość turbin reakcyjnych wytwarza prąd. Wielu nawet przesyła tę energię elektryczną do sieci energetycznej. Istnieją trzy główne typy turbin reakcyjnych: śmigło, kinetyka i Francis.

Turbina reakcyjna na śmigło zazwyczaj składa się ze śmigła z trzema do sześciu łopatkami, które jest umieszczone w rurze. Przepływ wody jest kontrolowany przez furtki umieszczone przed śmigłem. Większość modeli turbiny reakcyjnej śmigła ma stałe furtki, a kilka modeli, w tym turbina reakcyjna Kaplana, ma regulowane furtki i łopaty wirnika. Turbina Kaplana jest zwykle stosowana w specjalistycznych scenariuszach, które wymagają precyzyjnej regulacji łopat w celu wydajnego wytwarzania energii.

Dodatkowe typy śmigłowych turbin reakcyjnych obejmują turbinę łopatkową, która zazwyczaj składa się z turbiny i generatora działającego w strumieniu wody. Turbina straflo jest podobna, z tym wyjątkiem, że generator umieszczony jest na zewnątrz turbiny. Turbina rurowa ma bezpośrednie połączenie z generatorem.

Turbina reakcyjna Francisa została wynaleziona przez Jamesa B. Francisa w 1848 roku. Może być realizowana poziomo lub pionowo, w zależności od zastosowania. Zazwyczaj turbina reakcyjna Francisa ma dwa etapy kontaktu z wodą. Gdy woda wchodzi na szczyt turbiny, a kiedy woda opróżnia się z dna turbiny, energia jest przenoszona, co powoduje ruch turbiny. Ogólnie rzecz biorąc, turbina reakcyjna Francisa składa się z płozy, kilku łopatek kierujących, rury przewijanej, furtek i rury ciągu.

Turbiny reakcji kinetycznej wykorzystują energię kinetyczną w bieżącej wodzie, a nie energię potencjalną, do generowania elektryczności. Zazwyczaj turbiny te umieszczane są w rzekach, wodach pływowych lub prądach oceanicznych, aby wykorzystać naturalny przepływ wody. Nie wymagają dodatkowej infrastruktury do działania, co zmniejsza potencjalny wpływ na środowisko. Prędkość przepływu wody dyktuje specyfikację turbiny kinetycznej. Okresy powodzi i suszy zazwyczaj należy wziąć pod uwagę, zanim osoba wdroży kinetyczny układ turbin.