Турбіна Пелтана (таксама перакладаецца як: вадзяное кола Пелтана або турбіна Бурдэна, англійская: кола Пелтана або турбіна Пелтана) — гэта від ударнай турбіны, распрацаваны амерыканскім вынаходнікам Лестэрам У. Распрацавана Аланам Пелтанам. Турбіны Пелтана выкарыстоўваюць ваду для патоку і ўдару аб вадзяное кола для атрымання энергіі, што адрозніваецца ад традыцыйнага вадзянога кола з упырскам уверх, якое прыводзіцца ў рух вагой самой вады. Да публікацыі канструкцыі Пелтана існавала некалькі розных версій ударнай турбіны, але яны былі менш эфектыўнымі, чым канструкцыя Пелтана. Пасля таго, як вада пакідае вадзяное кола, яна звычайна ўсё яшчэ мае хуткасць, марнуючы значную частку кінетычнай энергіі вадзянога кола. Геаметрыя лапаткі Пелтана такая, што працоўнае кола пакідае працоўнае кола толькі на вельмі нізкай хуткасці пасля працы з паловай хуткасці вадзянога струменя; такім чынам, канструкцыя Пелтана амаль цалкам захоплівае энергію ўдару вады, так што мае высокаэфектыўную вадзяную турбіну.
Пасля таго, як высокаэфектыўны хуткасны паток вады паступае ў трубаправод, моцны слуп вады накіроўваецца да лапатак вентылятара ў форме каўша на рухомым коле праз ігольчасты клапан, каб прывесці ў рух рухомае кола. Гэта таксама вядома як лапаткі вентылятара з ударам, яны акружаюць перыметр вядучага кола і ў сукупнасці называюцца вядучым колам. (Падрабязнасці глядзіце на фота, старадаўняя турбіна Пелтана). Калі струмень вады ўдарае аб лапаці вентылятара, кірунак патоку вады змяняецца з-за формы вядра. Сіла ўдару вады будзе ствараць момант на вядро з вадой і сістэму рухомага кола, і выкарыстоўваць яго для кручэння рухомага кола; сам кірунак патоку вады «незваротны», і выхад патоку вады знаходзіцца па-за вядром вады, і хуткасць патоку вады знізіцца да вельмі нізкай хуткасці. Падчас гэтага працэсу імпульс струменя вадкасці будзе перададзены на рухомае кола, а адтуль — на вадзяную турбіну. Такім чынам, «ўдар» сапраўды можа выконваць працу для турбіны. Каб максімальна павялічыць магутнасць і эфектыўнасць працы турбіны, сістэма ротара і турбіны распрацавана такім чынам, каб падвоіць хуткасць струменя вадкасці, які падае на каўш,. Пры гэтым вельмі невялікая частка першапачатковай кінетычнай энергіі струменя вадкасці застанецца ў вадзе, што прымушае каўш апаражняцца і напаўняцца з аднолькавай хуткасцю (гл. закон захавання масы), каб вадкасць, якая падаецца пад высокім ціскам, магла працягваць упырсквацца без перапынкаў. Энергія не марнуецца. Звычайна на ротары мацуюцца два каўшы побач, што дазваляе падзяліць паток вады на дзве роўныя трубы для струменевай апрацоўкі (гл. малюнак). Такая канфігурацыя ўраўнаважвае бакавыя сілы нагрузкі на ротар і дапамагае забяспечыць плаўнасць, у той час як кінетычная энергія ад струменяў вадкасці таксама перадаецца на ротар гідратурбіны.
Паколькі вада і большасць вадкасцей практычна несціскальныя, амаль уся даступная энергія захопліваецца на першай стадыі пасля таго, як вадкасць паступае ў турбіну. Турбіны Пельтана, з іншага боку, маюць толькі адну рухомую секцыю кола, у адрозненне ад газавых турбін, якія працуюць на сціскальных вадкасцях.
Практычнае прымяненне Турбіны Пелтана з'яўляюцца адным з найлепшых тыпаў турбін для вытворчасці гідраэлектраэнергіі і найбольш прыдатным тыпам турбін для асяроддзя, калі даступная крыніца вады мае вельмі высокі напор і нізкі расход. эфектыўныя. Такім чынам, ва ўмовах высокага напору і нізкага расходу турбіна Пелтана з'яўляецца найбольш эфектыўнай, нават калі яна падзелена на два патокі, яна ўсё роўна ўтрымлівае аднолькавую энергію тэарэтычна. Акрамя таго, трубаправоды, якія выкарыстоўваюцца для двух інжэкцыйных патокаў, павінны быць параўнальнай якасці, адзін з якіх патрабуе доўгай тонкай трубкі, а другі - кароткай шырокай трубкі. Турбіны Пелтана можна ўсталёўваць на аб'ектах любога памеру. Ужо існуюць гідраэлектрастанцыі з гідраўлічнымі турбінамі Пелтана з вертыкальным валам у класе тон. Найбольшая ўсталяваная адзінка можа мець магутнасць да 200 МВт. З іншага боку, самыя маленькія турбіны Пелтана маюць шырыню ўсяго некалькі цаляў і могуць выкарыстоўвацца для здабывання энергіі з патокаў, якія цякуць усяго некалькі галонаў у хвіліну. У некаторых бытавых сантэхнічных сістэмах для падачы вады выкарыстоўваюцца вадзяныя колы тыпу Пелтана. Гэтыя невялікія турбіны Пельтана рэкамендуюцца для выкарыстання на вышыні напору 30 футаў (9,1 м) або больш для выпрацоўкі значнай магутнасці. У цяперашні час, у залежнасці ад патоку вады і канструкцыі, вышыня напору месца ўстаноўкі турбіны Пельтана пераважна знаходзіцца ў дыяпазоне ад 49 да 5905 футаў (ад 14,9 да 1799,8 метраў), але ў цяперашні час тэарэтычнага абмежавання няма.
Час публікацыі: 02 красавіка 2022 г.
