Turbina reactionis est genus machinae hydraulicae quae energiam hydraulicam in energiam mechanicam convertit, pressione fluxus aquae utens.
(1) Structura. Inter partes structurales praecipuas turbinis reactionis sunt cursor, camera aquae ductae, mechanismus aquae ductor et tubus tractionis.
1) Cursor. Cursor est pars turbinae hydraulicae quae energiam fluxus aquae in energiam mechanicam rotantem convertit. Secundum diversas directiones conversionis energiae aquae, structurae cursorum variarum turbinarum reactionis etiam differunt. Cursor turbinae Francis ex alis contortis et aerodynamicis, corona rotae et anulo inferiore constat; cursor turbinae fluxus axialis ex alis, corpore cursoris, cono exonerationis et aliis partibus principalibus constat: structura cursoris turbinae fluxus inclinati complexa est. Angulus positionis alarum cum condicionibus laboris mutari potest et aperturae alae ductoris congruere. Linea centralis rotationis alarum angulum obliquum (45° ~ 60°) cum axe turbinae format.
2) Camera aquae ductae. Munus eius est aquam aequaliter ad mechanismum aquae ductoris fluere, iacturam energiae minuere et efficientiam turbinis hydraulicae augere. Capsula spiralis metallica sectione circulari saepe ad turbinas hydraulicas magnas et medias cum altitudine aquae supra 50m adhibetur, et capsula spiralis concreta sectione trapezoidali saepe ad turbinas cum altitudine aquae infra 50m adhibetur.
3) Mechanismus aquae ductor. Generaliter constat ex certo numero alarum ductorum aerodynamicarum et earum mechanismis rotantibus uniformiter dispositis in peripheria cursoris. Eius munus est fluxum aquae aequaliter ad cursorem dirigere, et fluxum per turbinam hydraulicam mutare per aperturam alarum ductorum adaptandam, ut requisitis oneris unitatis generatoris satisfaciat. Etiam munus sigillationis aquae agit cum plene clausus est.
4) Tubus tractionis. Pars energiae residuae in fluxu aquae ad exitum canalis non adhibita est. Munus tubi tractionis est hanc energiam recuperare et aquam deorsum expellere. Tubus tractionis in formam coni recti et curvam dividi potest. Prior magnum coefficientem energiae habet et plerumque apta est turbinis horizontalibus et tubularibus parvis; quamquam posterioris efficacia hydraulica non tam bona est quam coni recti, profunditas excavationis parva est, et late in turbinis reactionis magnis et mediis magnitudinibus adhibetur.
,
(2) Classificatio. Turbina reactionis in turbinam Francis, turbinam diagonalem, turbinam axialem et turbinam tubularem secundum directionem fluxus aquae per superficiem axis cursoris transeuntis dividitur.
1) Turbina Francis. Turbina Francis (fluxus radialis axialis vel Francis) est genus turbinae reactionis in qua aqua radialiter circa turbinem fluit et axialiter. Hoc genus turbinae latam altitudinem applicabilem (30 ~ 700m), structuram simplicem, volumen parvum et pretium vile habet. Maxima turbina Francis quae in Sinis in operationem posita est turbina Stationis Hydroelectricae Ertan, cum potentia nominali 582mw et maxima potentia 621 MW.
2) Turbina fluxus axialis. Turbina fluxus axialis est genus turbinae reactionis in qua aqua axialiter in et ex conversore fluit. Hoc genus turbinae in genus helicem fixum (genus helicem cochlearem) et genus helicem rotatorium (genus Kaplan) dividitur. Laminae prioris fixae sunt, laminae posterioris rotari possunt. Capacitas emissionis turbinae fluxus axialis maior est quam turbinae Francis. Quia positio laminae turbinae rotoris cum mutatione oneris mutari potest, efficientiam magnam in lato ambitu mutationis oneris habet. Resistentia cavitationis et robur mechanicum turbinae fluxus axialis peiores sunt quam turbinae Francis, et structura etiam complexior est. In praesenti, altitudo turbinae applicabilis huius generis turbinae plus quam 80m attigit.
3) Turbina tubularis. Fluxus aquae huius generis turbinis axialiter ab fluxu axiali ad cursum fluit, neque rotatio ante cursum neque post cursum fit. Usus turbinis inter 3 et 20 gradus est. Commoda habet parvae altitudinis fuselagii, bonae condicionis fluxus aquae, altae efficientiae, parvae quantitatis operis ingenii civilis, humilis sumptus, nullae volutae et tubi tractionis curvi, et quo minor est numerus turbinis aquae, eo clariora sunt eius commoda.
Secundum modum connexionis et transmissionis generatoris, turbina tubularis in typum plene tubularem et typum semitubularem dividitur. Typus semitubularis ulterius dividitur in typum bulbi, typum axis, et typum extensionis axis, inter quos typus extensionis axis in axem inclinatum et axem horizontalem dividitur. In praesenti, latissime usurpatae sunt typus tubularis bulbi, typus extensionis axis, et typus axis, quae plerumque pro unitatibus parvis adhibentur. Recentibus annis, typus axis etiam pro unitatibus magnis et mediis magnitudinibus adhibetur.
Generator unitatis tubularis extensionis axialis extra canalem aquae installatur, et generator cum turbina aquaria per axem longum inclinatum vel axem horizontalem connectitur. Structura huius generis extensionis axis simplicior est quam generis bulbi.
4) Turbina fluxus diagonalis. Structura et magnitudo turbinae fluxus diagonalis (etiam diagonalis dictae) inter fluxum Francis et fluxum axialem sunt. Differentia principalis est quod linea media alae cursoris angulum quendam cum linea media turbinae facit. Ob proprietates structurales, machina non permittitur submergi dum operatur, ita instrumentum tutelae signalis dislocationis axialis in structura secunda installatur ad collisionem inter alam et cameram cursoris vitandam. Spatium altitudines usus turbinae fluxus diagonalis est 25 ~ 200m.
In praesenti, maxima potentia singularis turbinis inclinatae cadentis in mundo est 215 MW (olim Unio Sovietica), et maxima altitudo usus est 136 m (Iaponia).
Tempus publicationis: Kal. Sept. MMXXI
