Transcript Vodní turbína Š.S..

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
1) F. turbína s generátorem
2) Rozváděcí lopatky u začátku
přívodu
3) Řez
2
¨
1
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.
ZDROJE
Průvodce technikou (Albatros)
Vynálezci a Vynálezy (Albatros)
Přístroje Používané na železnici (ÚSDC)
www.wikipedia.cz
www.cez.cz
www.google.com