O que é uma turbina de reação?

Uma turbina de reação é um motor rotativo que aproveita a energia dos fluidos utilizando a Terceira Lei do Movimento de Newton, que afirma que toda ação tem uma reação igual e oposta. A turbina de reação é projetada para permitir que fluxos de fluido pressurizado girem o rotor. Geralmente, os bicos de fluido são presos ao rotor e voltados para o lado oposto ao sentido de rotação. Quando o fluido sai do bico, a força resultante da reação faz com que o rotor gire. O sistema aproveita a mudança na pressão da água à medida que flui através da turbina.

A maioria das turbinas de reação gera eletricidade. Muitos até transmitem essa eletricidade para a rede de energia. Existem três tipos principais de turbinas de reação: hélice, cinética e Francis.

Uma turbina de reação da hélice geralmente consiste em uma hélice, com três a seis pás, situada em um tubo. O fluxo de água é controlado por portões de postigo localizados a montante da hélice. A maioria dos modelos de turbinas de reação da hélice possui portões fixos, enquanto alguns modelos, incluindo a turbina de reação Kaplan, possuem portões ajustáveis ​​e pás do rotor. A turbina Kaplan é normalmente usada em cenários especializados que exigem ajustes finos da lâmina para produção eficiente de energia.

Outros tipos de turbinas de reação da hélice incluem a turbina de bulbo, que normalmente consiste em uma turbina e um gerador que opera no fluxo de água. A turbina straflo é semelhante, exceto que o gerador é colocado no exterior da turbina. Uma turbina de tubo possui uma conexão direta com o gerador.

A turbina de reação Francis foi inventada por James B. Francis em 1848. Ela pode ser implementada horizontal ou verticalmente, dependendo da aplicação. Normalmente, existem dois estágios de contato com a água na turbina de reação Francis. À medida que a água entra no topo da turbina e quando a água esvazia do fundo da turbina, a energia é transferida, resultando no movimento da turbina. Geralmente, uma turbina de reação Francis consiste em um canal, várias palhetas-guia, um tubo de rolagem, portões de manivela e tubo de tração.

As turbinas de reação cinética utilizam a energia cinética na água corrente, e não a energia potencial, para gerar eletricidade. Normalmente, essas turbinas são colocadas em rios, águas das marés ou correntes oceânicas para aproveitar o fluxo natural da água. Eles não precisam de infraestrutura adicional para operar, reduzindo assim o potencial impacto no meio ambiente. A velocidade do fluxo de água determina a especificação da turbina cinética. Períodos de inundação e seca geralmente precisam ser considerados antes que uma pessoa implemente um sistema de turbina cinética.