Les turbines à réaction peuvent être divisées en turbines Francis, turbines axiales, turbines diagonales et turbines tubulaires. Dans la turbine Francis, l'eau s'écoule radialement dans le mécanisme de guidage et axialement hors de la roue. Dans la turbine axiale, l'eau s'écoule radialement dans l'aube directrice et axialement dans la roue. Dans la turbine diagonale, l'eau s'écoule radialement dans l'aube directrice et dans la roue selon un angle donné par rapport à l'arbre principal, ou dans l'aube directrice et la roue selon un angle incliné par rapport à l'arbre principal. Dans la turbine tubulaire, l'eau s'écoule axialement dans l'aube directrice et dans la roue. Les turbines axiales, tubulaires et diagonales peuvent également être divisées en turbines à hélice fixe et à hélice rotative selon leur structure. Les pales des turbines à aubes fixes sont fixes. La pale du rotor de l'hélice peut tourner autour de l'arbre pendant le fonctionnement pour s'adapter aux variations de charge et de pression.
Différents types de turbines à réaction sont équipés de dispositifs d'admission d'eau. Les dispositifs d'admission d'eau des turbines à réaction à arbre vertical de grande et moyenne taille sont généralement composés d'une volute, d'aubes directrices fixes et d'aubes directrices mobiles. La volute a pour fonction de répartir uniformément le débit d'eau autour de la roue. Lorsque la hauteur d'eau est inférieure à 40 m, le carter spiralé de la turbine hydraulique est généralement coulé sur site en béton armé. Au-delà, le carter spiralé métallique soudé bout à bout ou moulé intégralement est souvent utilisé.
Dans une turbine à réaction, le flux d'eau remplit l'intégralité du canal de la roue, et toutes les pales sont affectées simultanément par le flux d'eau. Par conséquent, à hauteur de chute égale, le diamètre de la roue est inférieur à celui d'une turbine à impulsion. Leur rendement est également supérieur à celui de la turbine à impulsion, mais les variations de charge affectent le rendement de la turbine à des degrés divers.
Toutes les turbines à réaction sont équipées d'aspirateurs, qui permettent de récupérer l'énergie cinétique de l'écoulement d'eau à la sortie de la roue. L'eau est évacuée en aval. Lorsque la position d'installation de la roue est plus élevée que le niveau d'eau en aval, cette énergie potentielle est convertie en énergie de pression pour être récupérée. Pour les turbines hydrauliques à faible hauteur de chute et à grand débit, l'énergie cinétique de sortie de la roue est relativement importante, et la capacité de récupération de l'aspirateur a un impact significatif sur le rendement de la turbine.
Date de publication : 11 mai 2022
