Le turbine Francis sono comunemente utilizzate nelle centrali idroelettriche per convertire l'energia cinetica e potenziale dell'acqua in energia elettrica. Si tratta di un tipo di turbina idraulica che funziona basandosi sia sui principi dell'impulso che della reazione, il che le rende molto efficienti per applicazioni a media e alta pressione (pressione dell'acqua).
Ecco come funziona in dettaglio:
Flusso dell'acqua: l'acqua entra nella turbina attraverso la cassa a spirale o voluta, che dirige il flusso verso le palette di guida.
Palette direzionali: queste pale regolano la direzione e la forma del flusso d'acqua per adattarlo alle pale della turbina. L'angolazione delle pale direzionali è fondamentale per prestazioni ed efficienza ottimali. Spesso è controllata automaticamente.
Girante della turbina: l'acqua scorre sulla girante (la parte rotante della turbina), costituita da pale curve. La forza dell'acqua fa girare la girante. In una turbina Francis, l'acqua entra radialmente nelle pale (dall'esterno) ed esce assialmente (lungo l'asse della turbina). Questo conferisce alla turbina Francis un elevato grado di efficienza.
Generatore: la girante è collegata a un albero, che a sua volta è collegato a un generatore. Quando la girante della turbina gira, l'albero aziona il rotore del generatore, producendo energia elettrica.
Acqua di scarico: dopo essere passata attraverso la turbina, l'acqua esce attraverso il tubo di aspirazione, il che aiuta a ridurre la velocità dell'acqua e a ridurre al minimo le perdite di energia.
Vantaggi delle turbine Francis:
Efficienza: sono altamente efficienti in un'ampia gamma di portate e prevalenze d'acqua.
Versatilità: possono essere utilizzati in diverse condizioni di pressione, da media ad alta.
Design compatto: hanno un design relativamente compatto rispetto ad altri tipi di turbine come le turbine Pelton, il che le rende ideali per molte centrali idroelettriche.
Funzionamento stabile: le turbine Francis possono funzionare con carichi variabili e mantenere comunque prestazioni stabili.
Applicazioni:
Centrali idroelettriche a media e alta portata (cascate, dighe e bacini idrici)
Impianti di pompaggio e accumulo, in cui l'acqua viene pompata durante i periodi di minore richiesta e rilasciata durante i periodi di maggiore richiesta.
Se stai cercando qualcosa di più specifico, ad esempio come progettarne o analizzarne uno, sentiti libero di chiedere chiarimenti!
Data di pubblicazione: 24 febbraio 2025
