Peltonova turbina (također prevedeno: Peltonov vodeni točak ili Bourdainova turbina, engleski: Peltonov točak ili Peltonova turbina) je vrsta udarne turbine koju je razvio američki izumitelj Lester W. Razvio ju je Alan Pelton. Peltonove turbine koriste vodu za protok i udaraju u vodeni točak kako bi dobile energiju, što se razlikuje od tradicionalnog vodenog točka s ubrizgavanjem prema gore, pokretanog samom težinom vode. Prije objavljivanja Peltonovog dizajna, postojalo je nekoliko različitih verzija udarne turbine, ali su bile manje efikasne od Peltonovog dizajna. Nakon što voda napusti vodeni točak, voda obično i dalje ima brzinu, trošeći veliki dio kinetičke energije vodenog točka. Geometrija Peltonove lopatice je takva da impeler napušta impeler samo vrlo malom brzinom nakon što radi na polovini brzine mlaza vode; stoga Peltonov dizajn gotovo u potpunosti hvata energiju udara vode, tako da ima visoko efikasnu vodenu turbinu.
Nakon što visokoefikasan protok vode velike brzine uđe u cjevovod, snažan vodeni stub se usmjerava na lopatice ventilatora u obliku kante na pokretnom točku kroz igličasti ventil kako bi pokretao pokretni točak. Ovo je također poznato kao udarne lopatice ventilatora, one okružuju periferiju pogonskog točka i zajednički se nazivaju pogonski točak. (Pogledajte fotografiju za detalje, Vintage Pelton turbina). Kako mlaz vode udara u lopatice ventilatora, smjer protoka vode će se mijenjati zbog oblika kante. Sila udara vode će vršiti moment na kantu vode i sistem pokretnog točka, i koristiti ga za rotaciju pokretnog točka; sam smjer protoka vode je "ireverzibilan", a izlaz protoka vode je postavljen izvan kante vode, a brzina protoka vode će pasti na vrlo malu brzinu. Tokom ovog procesa, moment mlaza fluida će se prenijeti na pokretni točak, a odatle na vodenu turbinu. Dakle, "udar" zaista može obavljati rad za turbinu. Kako bi se maksimizirala snaga i efikasnost rada turbine, sistem rotora i turbine je dizajniran da udvostruči brzinu mlaza fluida na kantu. Vrlo mali dio prvobitne kinetičke energije mlaza fluida ostat će u vodi, što uzrokuje da se kanta prazni i puni istom brzinom (vidi očuvanje mase), tako da se ulazna tekućina pod visokim pritiskom može nastaviti ubrizgavati bez prekida. Energija se ne mora rasipati. Obično se dvije kante montiraju jedna pored druge na rotor, što će omogućiti da se protok vode podijeli u dvije jednake cijevi za mlazove (vidi sliku). Ova konfiguracija uravnotežuje sile bočnog opterećenja na rotoru i pomaže u osiguravanju glatkoće, dok se kinetička energija iz mlazova fluida također prenosi na rotor hidroturbine.
Budući da su voda i većina tekućina gotovo nestlačive, gotovo sva dostupna energija se hvata u prvoj fazi nakon što fluid uđe u turbinu. Peltonove turbine, s druge strane, imaju samo jedan pokretni dio kotača, za razliku od plinskih turbina koje rade na stlačive fluide.
Praktična primjena Peltonove turbine su jedna od najboljih vrsta turbina za proizvodnju hidroelektrana i najprikladnija su vrsta turbine za okruženje kada dostupni izvor vode ima vrlo visoke visine pada i niske protoke. Stoga je Peltonova turbina najefikasnija u okruženju s visokim padom i niskim protokom, čak i ako je podijeljena na dva toka, teoretski i dalje sadrži istu energiju. Također, cjevovodi koji se koriste za dva injekcijska toka moraju biti usporedivog kvaliteta, od kojih jedan zahtijeva dugu tanku cijev, a drugi kratku široku cijev. Peltonove turbine mogu se instalirati na lokacijama svih veličina. Već postoje hidroelektrane s hidrauličnim vertikalnim Peltonovim turbinama u klasi tona. Njihova najveća instalacijska jedinica može biti do 200 MW. S druge strane, najmanje Peltonove turbine široke su samo nekoliko centimetara i mogu se koristiti za izdvajanje energije iz potoka koji teku samo nekoliko galona u minuti. Neki kućni vodovodni sistemi koriste vodene kotače Peltonovog tipa za isporuku vode. Ove male Peltonove turbine preporučuju se za upotrebu na visinama pada od 9,1 m ili više kako bi generirale značajnu snagu. Trenutno, u skladu s protokom vode i dizajnom, visina pada mjesta instalacije Peltonove turbine je poželjno u rasponu od 14,9 do 1799,8 metara, ali trenutno ne postoji teoretsko ograničenje.
Vrijeme objave: 02.04.2022.
