Cos'è una turbina di reazione?

Una turbina di reazione è un motore rotante che sfrutta l'energia dei fluidi utilizzando la terza legge del movimento di Newton, che afferma che ogni azione ha una reazione uguale e opposta.La turbina di reazione è progettata per consentire a flussi di fluido pressurizzato di trasformare il rotore.Di solito, gli ugelli fluidi sono attaccati al rotore e alla faccia di fronte alla direzione della rotazione.Poiché il fluido lascia l'ugello, la forza di reazione risultante provoca il giro del rotore.Il sistema sfrutta il cambiamento della pressione dell'acqua mentre scorre attraverso la turbina.

La maggior parte delle turbine di reazione genera elettricità.Molti persino trasmettono quell'elettricità nella rete energetica.Esistono tre tipi principali di turbine di reazione: elica, cinetica e Francis.

Una turbina di reazione dell'elica è generalmente costituita da un'elica, con tre o sei pale, che si trova in un tubo.Il flusso d'acqua è controllato da porte del wicket che si trovano a monte dell'elica.La maggior parte dei modelli di turbine di reazione dell'elica dispone di porte di wicket fissa, mentre alcuni modelli, tra cui la turbina di reazione Kaplan, presentano porte di wicket regolabili e pale del rotore.La turbina Kaplan viene generalmente utilizzata in scenari specializzati che richiedono regolazioni della lama fine per una produzione di energia efficiente.

Ulteriori tipi di turbine di reazione dell'elica includono la turbina in lampadina, che in genere è costituita da una turbina e un generatore che opera nel flusso d'acqua.La turbina Straflo è simile, tranne per il fatto che il generatore è posizionato all'esterno della turbina.Una turbina a tubo presenta una connessione diretta al generatore.

La turbina di reazione Francis è stata inventata da James B. Francis nel 1848. Può essere implementata in orizzontale o in verticale, a seconda dell'applicazione.In genere, ci sono due fasi di contatto con l'acqua nella turbina di reazione Francis.Mentre l'acqua entra nella parte superiore della turbina e quando l'acqua svuota dalla parte inferiore della turbina, l'energia viene trasferita, causando così il movimento della turbina.Generalmente, una turbina di reazione Francis è costituita da un corridore, diverse pale guida, un tubo di scorrimento, cancelli di wicket e tubo di tiro.

Le turbine di reazione cinetica utilizzano l'energia cinetica nell'acqua corrente, piuttosto che l'energia potenziale, per generare elettricità.In genere, queste turbine sono collocate in fiumi, acque di marea o correnti oceaniche per sfruttare il flusso naturale dell'acqua.Non richiedono ulteriori infrastrutture per operare, riducendo così il potenziale impatto sull'ambiente.La velocità del flusso d'acqua determina le specifiche della turbina cinetica.I periodi di inondazioni e siccità in genere devono essere considerati prima che una persona implementa un sistema di turbine cinetiche.