Hidrolik türbin, enerjiyi hareket eden sudan milin dönme kuvvetine dönüştüren bir makinedir. Dönen mil elektrik üretmek için bir jeneratöre bağlanabilir. Bir hidrolik türbinin diğerinden temel farkı, reaksiyon mu yoksa dürtü tipi mi olduğu. Bu kategoriler ayrıca Francis, Kaplan, Pelton, Turgo ve çapraz akış türbinleri dahil olmak üzere özel tasarımlara ayrılmıştır.
Bir reaksiyon türbini, su basıncını içermek üzere şaftı birleştirilmiş tekerleği içine alarak ve su akışı içine daldırılmış olarak çalıştırarak rotasyon yaratır. Bir reaksiyon hidrolik türbini üzerindeki şaftın etrafındaki açılı bıçaklar, kaldırıcının sudan basınç ve kuvvet almasına ve dönmeye dönüştürmesine neden olur. Reaksiyon türbinleri genellikle düşük ila orta kafa veya su basıncı seviyeleri ile çalışır.
Bir tür reaksiyon hidrolik türbini, Francis tasarımıdır. Spiral şeklindeki bir giriş suyu tekerleğe ya da kızağa yönlendirir. Ayarlanabilir kanatlar suyu koşucuya karşı istenen açıda yönlendirir. Suyun basıncı ve akışı koşucu ile reaksiyona girerek değiştirilir, böylece tork yaratılır.
Kaplan veya pervane türbini, reaksiyon tipinde başka bir varyasyondur. Tasarım, su akışını yönlendirmek için kanatları ve rotor şaftı üzerindeki kanatları bir geminin pervanesine benzer şekilde içerir. Bıçaklar, yeterli su akışı varsa, çeşitli basınç seviyelerinde verimliliği en üst seviyeye çıkarmak için ayarlanabilir, böylece bu tasarım çok esnek hale gelir.
Bir dürtü türbini, şaftı çevreleyen bir dizi kovaya veya kaba doğru yönlendirilen bir su akımının kuvvetiyle dönme yaratır. Kovalar suya batırılmaz, ancak su akışı tarafından taşınırlar. Suyun hızı, kovalara çarpmadan önce bir nozul içinden zorlayarak arttırılır. Darbeli türbinler yüksek kafa seviyelerinde çalışabilir ve tekerleğin kaplanmasını gerektirmez.
Dürtü hidrolik türbininin Pelton versiyonu, yani Pelton çarkı, milin etrafındaki bir halkada bir dizi kovaya sahiptir. Kovalar ortada bölünmüştür, böylece nozülden gelen suyun kuvveti bir kova ile diğerine ulaşmaz. Su, her yuvarlak kepçenin şeklinin etrafında neredeyse 180 ° 'ye kadar kıvrımlıdır ve hızı önemli ölçüde azalmaktadır. Yavaşlatılmış su, türbinin altındaki bir boşaltma kanalına düşer.
Diğer bir dürtü türbini, Turgo tasarımıdır. Bu ünite Pelton çarkına benzer, ancak kovalar etrafını saran bir bantla çevrili bir kenarda düzdür. Meme, suyu bir tarafa girecek ve diğer tarafa boşaltacak şekilde kovalara doğru yönlendirir. Turgo, daha küçük bir tekerlek kullanarak Pelton konfigürasyonundan daha yüksek bir hız kullanır, çünkü giriş suyu deşarjla karışmaz.
Çapraz akış türbinleri, her iki ucunda kapaklı ve bazen bir helis veya çift sarmal tasarımlı yuvarlak çubuklarla birleştirilen tambur şeklinde bir rotorla çalışır. Bu hidrolik türbinin nozülü, suyu enerjisini tüketmeden ve deşarjın içine düşmeden önce bıçaklara iki kez temas edecek şekilde rotor boyunca yönlendirir. Çapraz akış türbinleri, büyük bir akışla bile çok az kafa ile çalışabilir.
