Τι είναι ο στρόβιλος αντίδρασης;

Ένας στρόβιλος αντίδρασης είναι ένας περιστρεφόμενος κινητήρας που αξιοποιεί την ενέργεια των υγρών χρησιμοποιώντας τον τρίτο νόμο της κίνησης των Newton, ο οποίος δηλώνει ότι κάθε δράση έχει ίση και αντίθετη αντίδραση.Ο στρόβιλος αντίδρασης έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει ρεύματα υγρού υπό πίεση να γυρίσει τον ρότορα.Συνήθως, τα υγρά ακροφύσια συνδέονται με τον ρότορα και το πρόσωπο απέναντι από την κατεύθυνση της περιστροφής.Καθώς το υγρό αφήνει το ακροφύσιο, η δύναμη αντίδρασης που προκύπτει αναγκάζει τον ρότορα να γυρίσει.Το σύστημα εκμεταλλεύεται την αλλαγή της πίεσης του νερού καθώς ρέει μέσω του στροβίλου.

Οι περισσότεροι στρόβιλοι αντίδρασης παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.Πολλοί μεταδίδουν ακόμη και αυτή την ηλεκτρική ενέργεια στο ενεργειακό δίκτυο.Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι στροβίλων αντίδρασης: έλικα, κινητική και Francis.

Ένας στρόβιλος αντίδρασης έλικας γενικά αποτελείται από μια έλικα, με τρεις έως έξι λεπίδες, που βρίσκεται σε ένα σωλήνα.Η ροή του νερού ελέγχεται από πύλες wicket που βρίσκονται ανάντη της έλικα.Τα περισσότερα μοντέλα στροβίλων αντίδρασης έλικας διαθέτουν σταθερές πύλες wicket, ενώ μερικά μοντέλα, συμπεριλαμβανομένου του στροβίλου αντίδρασης Kaplan, διαθέτουν ρυθμιζόμενες πύλες wicket και πτερύγια ρότορα.Ο στρόβιλος Kaplan χρησιμοποιείται τυπικά σε εξειδικευμένα σενάρια που απαιτούν ρυθμίσεις λεπτής λεπίδας για την αποτελεσματική παραγωγή ενέργειας.Ο στρόβιλος Straflo είναι παρόμοιος, εκτός από το ότι η γεννήτρια τοποθετείται στο εξωτερικό του στροβίλου.Ένας στρόβιλος σωλήνα διαθέτει άμεση σύνδεση με τη γεννήτρια.

Ο στρόβιλος αντίδρασης Francis εφευρέθηκε από τον James B. Francis το 1848. Μπορεί να εφαρμοστεί είτε οριζόντια είτε κάθετα, ανάλογα με την εφαρμογή.Συνήθως, υπάρχουν δύο στάδια επαφής με το νερό στον στρόβιλο αντίδρασης Francis.Καθώς το νερό εισέρχεται στην κορυφή του στροβίλου και όταν το νερό αδειάζει από τον πυθμένα του στροβίλου, η ενέργεια μεταφέρεται, με αποτέλεσμα την κίνηση του στροβίλου.Γενικά, ένας στρόβιλος αντίδρασης Francis αποτελείται από έναν δρομέα, διάφορα πτερύγια οδηγών, σωλήνα κύλισης, πύλες wicket και σωλήνα κινητικής αντίδρασης χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια σε τρεχούμενο νερό και όχι την πιθανή ενέργεια για να δημιουργήσουν ηλεκτρική ενέργεια.Συνήθως, αυτοί οι στρόβιλοι τοποθετούνται σε ποτάμια, παλιρροϊκά νερά ή ωκεάνια ρεύματα για να επωφεληθούν από τη φυσική ροή του νερού.Δεν απαιτούν πρόσθετη υποδομή για τη λειτουργία, μειώνοντας έτσι τις δυνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον.Η ταχύτητα της ροής του νερού υπαγορεύει την προδιαγραφή του κινητικού στροβίλου.Οι περιόδους πλημμύρας και ξηρασίας συνήθως πρέπει να ληφθούν υπόψη πριν ένα άτομο υλοποιήσει ένα σύστημα κινητικού στροβίλου.