Kaj je reakcijska turbina?

Reakcijska turbina je vrteči se motor, ki izkorišča energijo tekočin z uporabo Newtonovega tretjega zakona gibanja, ki pravi, da ima vsako dejanje enako in nasprotno reakcijo. Reakcijska turbina je zasnovana tako, da omogoča, da tokovi tekočine pod tlakom obračajo rotor. Običajno so šobe za tekočino pritrjene na rotor in so obrnjene v nasprotni smeri vrtenja. Ko tekočina zapusti šobo, nastala reakcijska sila povzroči vrtenje rotorja. Sistem izkoristi spremembo tlaka vode, ko teče skozi turbino.

Večina reakcijskih turbin proizvaja električno energijo. Mnogi to električno energijo celo prenašajo v energetsko omrežje. Obstajajo tri glavne vrste reakcijskih turbin: propelerska, kinetična in Franciskova.
Propelerska reakcijska turbina je običajno sestavljena iz propelerja s tremi do šestimi lopaticami, ki je nameščena v cevi. Pretok vode nadzirajo vrata za osebni prehod, ki se nahajajo pred propelerjem. Večina modelov propelerskih reakcijskih turbin ima fiksna vrata za osebni prehod, medtem ko nekaj modelov, vključno z reakcijsko turbino Kaplan, ima nastavljiva vrata za osebni prehod in lopatice rotorja. Kaplanova turbina se običajno uporablja v specializiranih scenarijih, ki zahtevajo fine nastavitve lopatic za učinkovito proizvodnjo energije.

Dodatne vrste propelerskih reakcijskih turbin vključujejo turbino z žarnico, ki je običajno sestavljena iz turbine in generatorja, ki deluje v vodnem toku. Podobna je tudi straflo turbina, le da je generator nameščen na zunanji strani turbine. Cevna turbina ima neposredno povezavo z generatorjem.

Francisovo reakcijsko turbino je izumil James B. Francis leta 1848. Izvaja se lahko vodoravno ali navpično, odvisno od uporabe. Običajno sta v Francisovi reakcijski turbini dve stopnji stika z vodo. Ko voda vstopi na vrh turbine in ko se voda izprazni z dna turbine, se energija prenese, kar povzroči gibanje turbine. Na splošno je Francisova reakcijska turbina sestavljena iz tekača, več vodilnih lopatic, drsne cevi, vrat za osebni prehod in vlečne cevi.

Kinetične reakcijske turbine za proizvodnjo električne energije uporabljajo kinetično energijo v tekoči vodi in ne potencialno energijo. Običajno so te turbine nameščene v rekah, plimskih vodah ali oceanskih tokovih, da izkoristijo naravni tok vode. Za delovanje ne potrebujejo dodatne infrastrukture, s čimer se zmanjša morebitni vpliv na okolje. Hitrost vodnega toka narekuje specifikacijo kinetične turbine. Obdobja poplav in suše je običajno treba upoštevati, preden oseba uporabi kinetični turbinski sistem.