Le turbine a reazione possono essere suddivise in turbine Francis, turbine assiali, turbine diagonali e turbine tubolari. Nella turbina Francis, l'acqua fluisce radialmente nel meccanismo di guida dell'acqua ed esce assialmente dalla girante; nella turbina a flusso assiale, l'acqua fluisce radialmente nelle pale direttrici e assialmente nella girante; nella turbina a flusso diagonale, l'acqua fluisce radialmente nelle pale direttrici e nella girante in direzione inclinata rispetto all'albero principale, oppure nelle pale direttrici e nella girante in direzione inclinata rispetto all'albero principale; nella turbina tubolare, l'acqua fluisce nelle pale direttrici e nella girante lungo l'asse. Le turbine a flusso assiale, tubolari e diagonali possono anche essere suddivise in turbine a elica fissa e turbine a elica rotante in base alla loro struttura. Le pale della girante fissa sono fisse; le pale del rotore delle turbine a elica possono ruotare attorno all'albero durante il funzionamento per adattarsi alle variazioni di carico idraulico e di pressione.
Le varie tipologie di turbine a reazione sono dotate di dispositivi di ingresso dell'acqua. I dispositivi di ingresso dell'acqua delle turbine a reazione ad albero verticale di grandi e medie dimensioni sono generalmente composti da voluta, pale direttrici fisse e pale direttrici mobili. La funzione della voluta è quella di distribuire uniformemente il flusso d'acqua attorno alla girante. Quando il salto idraulico è inferiore a 40 m, il corpo spirale della turbina idraulica viene solitamente realizzato in cemento armato in loco; quando il salto idraulico è superiore a 40 m, si utilizza spesso un corpo spirale metallico saldato testa a testa o fuso in un unico pezzo.
Nelle turbine a reazione, il flusso d'acqua riempie l'intero canale della girante e tutte le pale sono influenzate dal flusso d'acqua contemporaneamente. Pertanto, a parità di prevalenza, il diametro della girante è inferiore rispetto a quello di una turbina a impulso. Anche la loro efficienza è superiore a quella di una turbina a impulso, ma quando il carico varia, l'efficienza della turbina viene influenzata in misura variabile.
Tutte le turbine a reazione sono dotate di tubi di aspirazione, utilizzati per recuperare l'energia cinetica del flusso d'acqua all'uscita della girante e scaricarla a valle. Quando la posizione di installazione della girante è superiore al livello dell'acqua a valle, questa energia potenziale viene convertita in energia di pressione per il recupero. Per le turbine idrauliche con bassa prevalenza e grande portata, l'energia cinetica in uscita dalla girante è relativamente elevata e la capacità di recupero del tubo di aspirazione ha un impatto significativo sull'efficienza della turbina idraulica.
Data di pubblicazione: 11 maggio 2022
