Turbine ya Pelton (pia imetafsiriwa: gurudumu la maji la Pelton au turbine ya Bourdain, Kiingereza: gurudumu la Pelton au Turbine ya Pelton) ni aina ya turbine ya athari, ambayo ilitengenezwa na mvumbuzi wa Marekani Lester W. Iliyotengenezwa na Alan Pelton. Turbine za Pelton hutumia maji kutiririka na kugonga gurudumu la maji ili kupata nishati, ambayo ni tofauti na gurudumu la maji la jadi linaloingizwa juu linaloendeshwa na uzito wa maji yenyewe. Kabla ya muundo wa Pelton kuchapishwa, matoleo kadhaa tofauti ya turbine ya kuingilia yalikuwepo, lakini hayakuwa na ufanisi mkubwa kuliko muundo wa Pelton. Baada ya maji kuondoka kwenye gurudumu la maji, maji kwa kawaida bado yana kasi, yakipoteza nishati nyingi ya kinetiki ya gurudumu la maji. Jiometri ya kasia ya Pelton ni kwamba impela huacha impela kwa kasi ya chini sana baada ya kukimbia kwa nusu kasi ya ndege ya maji; kwa hivyo, muundo wa Pelton unakamata nishati ya athari ya maji karibu kabisa, ili iwe na turbine ya maji yenye ufanisi mkubwa.
Baada ya mtiririko wa maji wa kasi ya juu kuingia kwenye bomba, safu wima ya maji yenye nguvu huelekezwa kwenye vilele vya feni vyenye umbo la ndoo kwenye gurudumu linalosogea kupitia vali ya sindano ili kuendesha gurudumu linalosogea. Hii pia inajulikana kama vilele vya feni vinavyoweza kushikika, huzunguka pembezoni mwa gurudumu linalosogea, na kwa pamoja huitwa gurudumu linalosogea. (Tazama picha kwa maelezo zaidi, Turbine ya Zamani ya Pelton). Jeti ya maji inapogonga vilele vya feni, mwelekeo wa mtiririko wa maji utabadilika kutokana na umbo la ndoo. Nguvu ya mgongano wa maji itatumia muda kwenye ndoo ya maji na mfumo wa gurudumu linalosogea, na itatumia hii kuzunguka gurudumu linalosogea; mwelekeo wa mtiririko wa maji yenyewe "hauwezi kurekebishwa", na sehemu ya kutoa maji imewekwa nje ya ndoo ya maji, na kiwango cha mtiririko wa mtiririko wa maji kitashuka hadi kasi ya chini sana. Wakati wa mchakato huu, kasi ya jeti ya maji itahamishiwa kwenye gurudumu linalosogea na kutoka hapo hadi kwenye turbine ya maji. Kwa hivyo "mshtuko" unaweza kufanya kazi kwa turbine. Ili kuongeza nguvu na ufanisi wa kazi ya turbine, mfumo wa rotor na turbine umeundwa ili kuongeza kasi ya jeti ya maji kwenye ndoo mara mbili. Na sehemu ndogo sana ya nishati ya kinetiki ya asili ya jeti ya maji itabaki ndani ya maji, ambayo hufanya ndoo kuwa tupu na kujaza kwa kasi ile ile (tazama uhifadhi wa wingi), ili maji ya kuingiza yenye shinikizo kubwa yaweze kuendelea kuingizwa bila usumbufu. Hakuna nishati inayohitaji kupotea. Kwa kawaida, ndoo mbili zitawekwa kando kando kwenye rotor, ambayo itaruhusu mtiririko wa maji kugawanywa katika mabomba mawili sawa kwa ajili ya kurusha (tazama picha). Usanidi huu husawazisha nguvu za mzigo wa pembeni kwenye rotor na husaidia kuhakikisha ulaini, huku nishati ya kinetiki kutoka kwa jeti ya maji pia ikihamishiwa kwenye rotor ya turbine ya maji.
Kwa kuwa maji na vimiminika vingi haviwezi kugandamizwa, karibu nishati yote inayopatikana hukamatwa katika hatua ya kwanza baada ya umajimaji kutiririka kwenye turbine. Kwa upande mwingine, turbine za Pelton zina sehemu moja tu ya gurudumu linalosonga, tofauti na turbine za gesi zinazofanya kazi kwenye vimiminika vinavyoweza kugandamizwa.
Matumizi ya vitendo Turbini za Pelton ni mojawapo ya aina bora za turbini za kuzalisha umeme wa maji na ni aina inayofaa zaidi ya turbini kwa mazingira wakati chanzo cha maji kinachopatikana kina urefu wa juu sana wa kichwa na viwango vya chini vya mtiririko. Kwa hivyo, katika mazingira ya juu na mtiririko mdogo wa maji, turbini ya Pelton ndiyo yenye ufanisi zaidi, hata ikiwa imegawanywa katika mito miwili, bado ina nishati sawa katika nadharia. Pia, mifereji inayotumika kwa mito miwili ya sindano lazima iwe ya ubora unaofanana, moja ambayo inahitaji bomba refu nyembamba na nyingine bomba fupi pana. Turbini za Pelton zinaweza kusakinishwa katika maeneo ya ukubwa wote. Tayari kuna mitambo ya umeme wa maji yenye shimoni wima la majimaji Turbini za Pelton katika darasa la tani. Kitengo chake kikubwa cha usakinishaji kinaweza kuwa hadi MW 200. Turbini ndogo zaidi za Pelton, kwa upande mwingine, zina upana wa inchi chache tu na zinaweza kutumika kutoa nishati kutoka kwa mito inayotiririka galoni chache tu kwa dakika. Baadhi ya mifumo ya mabomba ya kaya hutumia magurudumu ya maji ya aina ya Pelton kwa ajili ya utoaji wa maji. Turbini hizi ndogo za Pelton zinapendekezwa kutumika katika urefu wa juu wa futi 30 (mita 9.1) au zaidi ili kutoa nguvu kubwa. Kwa sasa, kulingana na mtiririko na muundo wa maji, urefu wa kichwa cha tovuti ya usakinishaji wa turbini ya Pelton ni vyema kuwa katika umbali wa futi 49 hadi 5,905 (mita 14.9 hadi 1,799.8), lakini hakuna kikomo cha kinadharia kwa sasa.
Muda wa chapisho: Aprili-02-2022
