turbina wodna

turbina wodna,

rodzaj silnika wodnego przetwarzającego energię mechaniczną wody na pracę użyteczną wskutek zmiany krętu lub pędu wody przepływającej przez wirnik — organ roboczy turbiny.

Ze względu na zasadę działania rozróżnia się turbiny wodne akcyjne (natryskowe), reakcyjne (naporowe) oraz akcyjno-reakcyjne (turbiny wodne Banki).

W turbinie wodnej akcyjnej energia położenia wody zamienia się w dyszy przed wirnikem całkowicie na energię kinetyczną; turbiny wodne akcyjne są budowane obecnie wyłącznie jako turbiny wodne Peltona — wirnik jest zasilany wodą na części obwodu za pośrednictwem dysz, na obwodzie wirnika są rozmieszczone łopatki w postaci podwójnych czarek, struga wody uderzająca w czarki rozdziela się na 2 części: każda z nich zostaje odchylona w kierunku przeciwnym od kierunku prędkości obrotowej wirnika; zmiana pędu strug powoduje powstanie sił reakcji i momentu obrotowego.

W turbinie wodnej reakcyjnej kierownica wlotowa i wirnik są zasilane wodą na całym obwodzie; w wyniku spadku części ciśnienia (proporcjonalnego do spadu) następuje przyrost krętu wody w kierownicy, a dalszy spadek ciśnienia i zmniejszenie się krętu wody w wirniku powoduje powstanie sił reakcji i momentu obracającego wirnik turbiny i sprzęgniętego z nią generatora (prądnicy elektrycznej). Wyróżnia się turbiny wodne reakcyjne: Francisa, Dériaza (diagonalne), śmigłowe i Kaplana.

Turbiny wodne są szeroko stosowane w elektrowniach wodnych, pompoturbiny (mogą pracować na przemian jako pompy wirowe lub turbiny wodne) są używane w elektrowniach wodnych szczytowo-pompowych. Pierwsze przemysłowe turbiny wodne powstały w XIX w.