Реакционная турбина – это вращающийся двигатель, использующий энергию жидкостей с помощью третьего закона движения Ньютона, который утверждает, что каждое действие имеет равное и противоположное противодействие. Реакционная турбина предназначена для того, чтобы потоки жидкости под давлением вращали ротор. Обычно жидкостные сопла крепятся к ротору и обращены в сторону, противоположную направлению вращения. Когда жидкость выходит из сопла, результирующая сила реакции заставляет ротор вращаться. Система использует изменение давления воды, когда она проходит через турбину.
Большинство реактивных турбин вырабатывают электричество. Многие даже передают это электричество в энергосистему. Существует три основных типа реактивных турбин: пропеллерные, кинетические и турбины Фрэнсиса.
Пропеллерная реактивная турбина обычно состоит из пропеллера с тремя-шестью лопастями, расположенного в трубе. Поток воды контролируется калиткой, расположенной перед гребным винтом. Большинство моделей пропеллерных реактивных турбин имеют фиксированные калитки, а некоторые модели, включая реактивную турбину Каплана, имеют регулируемые калитки и лопасти ротора. Турбина Каплана обычно используется в специализированных сценариях, требующих точной регулировки лопастей для эффективного производства энергии.
Дополнительные типы пропеллерных реактивных турбин включают турбину с колбами, которая обычно состоит из турбины и генератора, работающего в потоке воды. Турбина straflo аналогична, за исключением того, что генератор расположен снаружи турбины. Трубчатая турбина имеет прямое соединение с генератором.
Реакционная турбина Фрэнсиса была изобретена Джеймсом Б. Фрэнсисом в 1848 году. В зависимости от применения ее можно установить горизонтально или вертикально. Как правило, в реакционной турбине Фрэнсиса имеется две ступени контакта с водой. Когда вода поступает в верхнюю часть турбины и когда вода вытекает из нижней части турбины, энергия передается, что приводит к движению турбины. Как правило, реактивная турбина Фрэнсиса состоит из рабочего колеса, нескольких направляющих лопаток, спиральной трубы, калитки и отсасывающей трубы.
Кинетические реактивные турбины используют кинетическую энергию проточной воды, а не потенциальная энергия для выработки электроэнергии. Как правило, эти турбины размещают в реках, приливных водах или океанских течениях, чтобы использовать естественный поток воды. Для их работы не требуется дополнительная инфраструктура, что снижает потенциальное воздействие на окружающую среду. Скорость потока воды определяет характеристики кинетической турбины. Периоды наводнений и засухи обычно необходимо учитывать, прежде чем человек внедрит систему кинетической турбины.