Vad är en reaktionsturbin?

En reaktionsturbin är en roterande motor som utnyttjar vätskors energi genom att använda Newtons tredje rörelselag, som säger att varje åtgärd har en lika och motsatt reaktion. Reaktionsturbinen är utformad för att tillåta strömmar av trycksatt vätska att vrida rotorn. Vanligtvis är vätskemunstyckena fästa vid rotorn och är vända i motsatt rotationsriktning. När vätskan lämnar munstycket får den resulterande reaktionskraften att rotorn roterar. Systemet drar fördel av förändringen i vattentrycket när det strömmar genom turbinen.

De flesta reaktionsturbiner genererar elektricitet. Många överför till och med den elen till energinätet. Det finns tre huvudtyper av reaktionsturbiner: propeller, kinetisk och Francis.
En propellerreaktionsturbin består i allmänhet av en propeller, med tre till sex blad, som är placerad i ett rör. Vattenflödet styrs av grindar som är placerade uppströms propellern. De flesta modeller av propellerreaktionsturbiner har fasta grindar, medan ett fåtal modeller, inklusive Kaplan reaktionsturbin, har justerbara grindar och rotorblad. Kaplanturbinen används vanligtvis i specialiserade scenarier som kräver fina bladjusteringar för effektiv energiproduktion.

Ytterligare typer av propellerreaktionsturbiner inkluderar bulbturbinen, som vanligtvis består av en turbin och generator som arbetar i vattenströmmen. Straffelturbinen är liknande, förutom att generatorn är placerad på utsidan av turbinen. En rörturbin har en direkt anslutning till generatorn.

Francis-reaktionsturbinen uppfanns av James B. Francis 1848. Den kan implementeras antingen horisontellt eller vertikalt, beroende på applikation. Vanligtvis finns det två vattenkontaktsteg i Francis-reaktionsturbinen. När vattnet kommer in i toppen av turbinen, och när vattnet töms från botten av turbinen, överförs energi, vilket resulterar i att turbinen rör sig. I allmänhet består en Francis-reaktionsturbin av en löpare, flera ledskovlar, ett rullrör, grindar och dragrör.

Kinetiska reaktionsturbiner använder den kinetiska energin i rinnande vatten, snarare än den potentiella energin, för att generera elektricitet. Vanligtvis placeras dessa turbiner i floder, tidvatten eller havsströmmar för att dra fördel av det naturliga flödet av vatten. De kräver ingen ytterligare infrastruktur för att fungera, vilket minskar den potentiella påverkan på miljön. Hastigheten på vattenflödet dikterar specifikationen för den kinetiska turbinen. Perioder av översvämningar och torka måste vanligtvis övervägas innan en person implementerar ett kinetiskt turbinsystem.