Vad är en reaktionsturbin?

En reaktionsturbin är en roterande motor som utnyttjar vätskans energi genom att använda Newtons tredje rörelselag, som säger att varje handling har en lika och motsatt reaktion. Reaktionsturbinen är utformad för att tillåta strömmar av trycksatt vätska att rotera rotorn. Vanligtvis är fluidmunstyckena fästa vid rotorn och vända motsatt rotationsriktningen. När vätskan lämnar munstycket får den resulterande reaktionskraften rotorn att vrida sig. Systemet drar nytta av förändringen i vattentrycket när det rinner genom turbinen.

De flesta reaktionsturbiner producerar el. Många överför till och med den elektriciteten till energinätet. Det finns tre huvudtyper av reaktionsturbiner: propeller, kinetik och Francis.

En propellerreaktionsturbin består i allmänhet av en propell, med tre till sex blad, som är belägen i ett rör. Vattenflödet styrs av wicket-grindar som är belägna uppströms om propellen. De flesta modeller av propellerreaktionsturbiner har fasta wicket-grindar, medan några få modeller, inklusive Kaplan-reaktionsturbinen, har justerbara wicket-grindar och rotorblad. Kaplan-turbinen används vanligtvis i specialiserade scenarier som kräver fina bladjusteringar för effektiv energiproduktion.

Ytterligare typer av propellerreaktionsturbiner inkluderar bulbturbinen, som typiskt består av en turbin och generator som arbetar i vattenströmmen. Straflo-turbinen är likadan, förutom att generatorn är placerad på turbins utsida. En tubturbin har en direkt anslutning till generatoren.

Francis reaktionsturbin uppfanns av James B. Francis 1848. Den kan implementeras antingen horisontellt eller vertikalt, beroende på applikationen. Det finns vanligtvis två vattenkontaktsteg i Francis-reaktionsturbinen. När vattnet kommer in i toppen av turbinen, och när vattnet töms från turbinens botten överförs energi, vilket resulterar i turbinens rörelse. I allmänhet består en Francis-reaktionsturbin av en löpare, flera styrbilar, ett rullrör, wicket-grindar och dragrör.

Kinetiska reaktionsturbiner utnyttjar den kinetiska energin i rinnande vatten, snarare än den potentiella energin, för att generera elektricitet. Normalt placeras dessa turbiner i floder, tidvatten eller havströmmar för att dra fördel av det naturliga vattenflödet. De kräver inte ytterligare infrastruktur för att fungera, vilket minskar den potentiella miljöpåverkan. Vattenflödeshastigheten bestämmer specifikationen för den kinetiska turbinen. Perioder med översvämningar och torka måste vanligtvis övervägas innan en person implementerar ett kinetiskt turbinsystem.