VODNÍ TURBÍNA Šimon SRP 2. E

CO JE TO TURBÍNA?? Turbína je mechanický, rotační stroj skládající se z jednoho nebo více pohyblivých lopatkových kol umístěných na společné hřídeli, mezi nimiž aktivně prochází kapalina nebo plyn. Kinetická, tepelná a tlaková energie proudícího plynu nebo kapaliny je v turbíně přeměňována na rotační pohyb hřídele stroje. (Pozn. Takže je to vlastně alternátor, akorát že místo práce el. proudu využívá práce proudící kapaliny/plynu)

FRANCISOVA TURBÍNA 2 1 ¨1 3 F. turbína s generátorem Rozváděcí lopatky u začátku přívodu Řez

U nás ji využívají Dlouhé Stráně na Šumpersku Francisova turbína je přetlaková, což znamená, že pracovní kapalina během své cesty strojem mění tlak. Při tom odevzdává svou energii. Pro udržení směru a regulaci toku vody jsou nutné rozváděcí lopatky. Rotor turbíny se nachází mezi vysokotlakým přívodem a nízkotlakou savkou (tj. sací roura) většinou v patě přehrady. Vstupní potrubí se postupně zužuje. Pomocí rozváděcích (automaticky stavěných regulátorem) lopatek je voda směřována na rotor. Jak voda prochází rotorem, její rotační rychlost se zmenšuje a zároveň odevzdává energii rotoru. Tento efekt (spolu s působením samotného vysokého tlaku vody) přispívá k efektivitě turbíny. Výstup z turbíny savka je tvarován tak, aby byla rychlost výstupní vody co nejnižší. U nás ji využívají Dlouhé Stráně na Šumpersku

Francisova turbína s mokrou savkou

KAPLANOVA TURBÍNA

Kaplanova turbína je přetlaková turbína s velmi dobrou možností regulace. Toho se využívá především v místech, kde není možné zajistit stálý průtok, nebo spád. Turbínu vynalezl profesor brněnské techniky Viktor Kaplan. Od svého předchůdce, Francisovy turbíny, se liší především menším počtem lopatek, tvarem oběžného kola a především možností regulace náklonu lopatek u oběžného i rozváděcího kola Má vyšší účinnost než Francisova turbína, je ale výrazně složitější a dražší. Používá se pro spády od 1 do 70,5 m (což je spád na vodní elektrárně na Orlíku) a průtoky 0,15 až několik desítek m3/s. Největší hltnost na světě mají Kaplanovy turbíny na vodní elektrárně Gabčíkovo na Dunaji a to až 636 m3/s, při spádu 12,88–24,20 m. Obecně se dá říct, že se používá především na malých spádech při velkých průtocích, které nejsou konstantní. V závislosti na rozdílu hladin může být instalována buď se svislou nebo s vodorovnou osou otáčení

TESLOVA TURBÍNA Teslova turbína je bezlopatková turbína, kterou si nechal patentovat Nikola Tesla v roce 1913. Turbína je založena na principu třeníí mezi proudícím médiem (kterým může být voda, ale třeba i pára či jiný plyn nebo kapalina) a povrchem rotoru turbíny. Rotor turbíny se skládá ze sady disků, mezi nimiž proudí usměrněné médium. Díky tření o povrch disků vzniká síla, která disky uvádí do pohybu. Samotné médium předává svou energii rotoru, jeho rychlost klesá a po spirálové dráze se přesouvá ke středu turbíny. Zde je odtokový otvor.

SAVONIOVA TURBÍNA Savoniova turbína (někdy též Savoniusova turbína nebo Savoniův rotor) je typ vodní i větrné turbíny, pracující na odporovém principu. Turbína využívá rozdílného koeficientu odporu proudícího média, působícího na vydutou a vypuklou plochu. Rotor běžné Savoniovy turbíny je tvořen dvojicí či trojicí lopatek polokruhovitého nebo ledvinovitého tvaru. Vnitřní okraje lopatek zasahují až za střed rotoru, a tak umožňují průtok média mezi jejich zadními stranami. Osa otáčení je kolmá na směr proudění. Savoniova turbína má malou účinnost (ve vodním provedení pouze 15–20%). Je však poměrně jednoduchá na výrobu a proto se zvláště její větrná varianta občas používá. Pokud je větrná Savoniova turbína postavena se svislou osou, pracuje nezávisle na směru větru. Nevýhodou dvoulopatkové Savoniovy turbíny je existence mrtvého úhlu. To se dá vyřešit spojením několika rotorů s různě natočenými lopatkami, nebo šroubovitým tvarem lopatek.

PELTONOVA TURBÍNA Peltonova turbína je rovnotlaká turbína s parciálním tangenciálním ostřikem. Účinnost u malé turbíny je 80 až 85%, u velké 85 až 95%. Peltonova turbína byla vynalezena Lesterem Allanem Peltonem (1829–1908) v roce 1880.

ZDROJE Průvodce technikou (Albatros) Vynálezci a Vynálezy (Albatros) Přístroje Používané na železnici (ÚSDC) www.wikipedia.cz www.cez.cz www.google.com