Una turbina de reacción es un tipo de turbina que desarrolla torque al reaccionar a la presión o al peso de un fluido; El funcionamiento de las turbinas de reacción se describe en la tercera ley de movimiento de Newton (acción y reacción son iguales y opuestas).
En una turbina de reacción, a diferencia de una turbina de impulso, las boquillas que descargan el fluido de trabajo están unidas al rotor. La aceleración del fluido que sale de las boquillas produce una fuerza de reacción en las tuberías, lo que hace que el rotor se mueva en la dirección opuesta a la del fluido. La presión del fluido cambia a medida que pasa a través de las palas del rotor. En la mayoría de los casos, se necesita un marco de presión para contener el fluido de trabajo mientras actúa sobre la turbina; En el caso de las turbinas de agua, la carcasa también mantiene la succión impartida por el tubo de aspiración. Alternativamente, cuando no hay una carcasa, la turbina debe estar completamente sumergida en el flujo de fluido como en el caso de las turbinas eólicas. Las turbinas Francis y la mayoría de las turbinas de vapor utilizan el concepto de turbina de reacción.
Principales tipos de turbina de reacción.
- Hélice
Una turbina de hélice generalmente tiene un corredor con tres a seis palas en el que el agua hace contacto con todas las palas constantemente. Imagine una hélice de barco corriendo en una tubería. A través de la tubería, la presión es constante; de lo contrario, el corredor estaría desequilibrado. La inclinación de las cuchillas puede ser fija o ajustable. Los componentes principales además del corredor son una caja de desplazamiento, puertas de wicket y un tubo de tiro. Hay varios tipos diferentes de turbinas de hélice:
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Turbina de bulbo
La turbina y el generador son una unidad sellada colocada directamente en la corriente de agua.
Straflo
El generador está conectado directamente al perímetro de la turbina.
Turbina de tubo
La compuerta se dobla justo antes o después del corredor, permitiendo una conexión en línea recta al generador.
Kaplan
Tanto las cuchillas como las puertas de wicket son ajustables, lo que permite un rango más amplio de operación.
- Francis
Una turbina Francis tiene un corredor con cubos fijos (paletas), generalmente nueve o más. Se introduce agua justo encima del corredor y a su alrededor y luego cae, causando que gire. Además del corredor, los otros componentes principales son la caja de desplazamiento, las puertas de wicket y el tubo de tiro.
- Cinético
Las turbinas de energía cinética, también llamadas turbinas de flujo libre, generan electricidad a partir de la energía cinética presente en el agua que fluye en lugar de la energía potencial de la cabeza. Los sistemas pueden operar en ríos, canales artificiales, mareas o corrientes oceánicas. Los sistemas cinéticos utilizan el camino natural de la corriente de agua. No requieren el desvío de agua a través de canales, cauces o tuberías artificiales, aunque pueden tener aplicaciones en dichos conductos. Los sistemas cinéticos no requieren grandes obras civiles; sin embargo, pueden usar estructuras existentes como puentes, raíles y canales.