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

1) F. turbína s generátorem

2) Rozváděcí lopatky u začátku přívodu

3) Řez

1¨1

2

3

• 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.

ZDROJEPrůvodce technikou (Albatros)

Vynálezci a Vynálezy (Albatros)Přístroje Používané na železnici (ÚSDC)

www.wikipedia.czwww.cez.cz

www.google.com