Mis on reaktsiooniturbiin?

Reaktsiooniturbiin on pöörlev mootor, mis kasutab vedelike energiat, kasutades Newtoni kolmandat liikumisseadust, mis ütleb, et igal tegevusel on võrdne ja vastupidine reaktsioon. Reaktsiooniturbiin on konstrueeritud võimaldama rõhu all oleva vedeliku voogudel rootorit pöörata. Tavaliselt kinnitatakse vedelikudüüsid rootori külge ja on pöörlemissuunaga vastupidises suunas. Kui vedelik düüsist väljub, põhjustab tekkiv reaktsioonijõud rootori pöörlemise. Süsteem kasutab ära veerõhu muutust, kui see voolab läbi turbiini.

Enamik reaktsiooniturbiine toodab elektrit. Paljud edastavad selle elektri isegi energiavõrku. Reaktsiooniturbiine on kolme peamist tüüpi: propeller, kineetiline ja Francis.
Propelleri reaktsiooniturbiin koosneb tavaliselt kolme kuni kuue labaga propellerist, mis paikneb torus. Veevoolu juhivad jalgväravad, mis asuvad propellerist ülesvoolu. Enamikul sõukruvi reaktsiooniturbiinide mudelitel on fikseeritud jalgväravad, samas kui mõnel mudelil, sealhulgas Kaplani reaktsiooniturbiinil, on reguleeritavad jalgväravad ja rootori labad. Kaplani turbiini kasutatakse tavaliselt spetsiaalsetes stsenaariumides, mis nõuavad tõhusaks energiatootmiseks peent labade reguleerimist.

Täiendavad propelleri reaktsiooniturbiinide tüübid hõlmavad pirniturbiine, mis tavaliselt koosneb turbiinist ja generaatorist, mis töötavad veevoolus. Straflo turbiin on sarnane, välja arvatud see, et generaator on paigutatud turbiini välisküljele. Toruturbiinil on otseühendus generaatoriga.

Reaktsiooniturbiini Francis leiutas James B. Francis aastal 1848. Seda saab rakendada kas horisontaalselt või vertikaalselt, olenevalt rakendusest. Tavaliselt on Francise reaktsiooniturbiinil kaks veega kokkupuute etappi. Kui vesi siseneb turbiini ülaossa ja kui vesi tühjeneb turbiini põhjast, kandub üle energia, mille tulemuseks on turbiini liikumine. Üldiselt koosneb Francise reaktsiooniturbiin jooksjast, mitmest juhtlabast, kerimistorust, jalgväravatest ja tõmbetorust.

Kineetilise reaktsiooni turbiinid kasutavad elektri tootmiseks pigem jooksva vee kineetilist energiat, mitte potentsiaalset energiat. Tavaliselt paigutatakse need turbiinid jõgedesse, loodete vetesse või ookeanihoovustesse, et kasutada ära looduslikku veevoolu. Nende tööks ei ole vaja täiendavat infrastruktuuri, vähendades seega võimalikku mõju keskkonnale. Vee voolu kiirus määrab kineetilise turbiini spetsifikatsiooni. Enne kineetilise turbiinisüsteemi rakendamist tuleb tavaliselt arvestada üleujutuste ja põua perioodidega.