โครงสร้างและสมรรถนะของกังหันปฏิกิริยา

กังหันปฏิกิริยาสามารถแบ่งได้เป็นกังหันฟรานซิส กังหันแกน กังหันแนวทแยง และกังหันท่อ ในกังหันฟรานซิส น้ำจะไหลในแนวรัศมีเข้าสู่กลไกการนำน้ำและไหลออกจากรางน้ำในแนวแกน ในกังหันการไหลแนวแกน น้ำจะไหลเข้าสู่ใบพัดนำทางในแนวรัศมีและเข้าและออกจากรางน้ำในแนวแกน ในกังหันการไหลแนวทแยง น้ำจะไหลเข้าสู่ใบพัดนำทางในแนวรัศมีและเข้าสู่รางน้ำในทิศทางที่เอียงไปที่มุมหนึ่งของเพลาหลัก หรือเข้าสู่ใบพัดนำทางและรางน้ำในทิศทางที่เอียงไปที่เพลาหลัก ในกังหันท่อ น้ำจะไหลเข้าสู่ใบพัดนำทางและรางน้ำตามทิศทางแกน กังหันการไหลแนวแกน กังหันท่อ และกังหันการไหลแนวทแยงยังสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทใบพัดคงที่และประเภทใบพัดหมุนตามโครงสร้าง ใบพัดพายคงที่เป็นแบบคงที่ ใบพัดโรเตอร์ของประเภทใบพัดสามารถหมุนรอบเพลาใบพัดระหว่างการทำงานเพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงของหัวและภาระของน้ำ

กังหันน้ำแบบต่างๆ มีอุปกรณ์ทางเข้าของน้ำติดตั้งอยู่ อุปกรณ์ทางเข้าของน้ำของกังหันน้ำแบบเพลาแนวตั้งขนาดใหญ่และขนาดกลางโดยทั่วไปประกอบด้วยแบบก้นหอย แบบใบพัดนำทางแบบคงที่ และแบบใบพัดนำทางแบบเคลื่อนที่ได้ หน้าที่ของแบบก้นหอยคือกระจายการไหลของน้ำอย่างสม่ำเสมอไปรอบๆ รางน้ำ เมื่อหัวน้ำอยู่ต่ำกว่า 40 ม. ตัวเรือนเกลียวของกังหันน้ำมักจะหล่อด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กในสถานที่ เมื่อหัวน้ำอยู่สูงกว่า 40 ม. มักจะใช้ตัวเรือนเกลียวโลหะแบบเชื่อมชนหรือแบบหล่อชิ้นเดียว

ในกังหันปฏิกิริยา การไหลของน้ำจะเติมเต็มช่องทางวิ่งทั้งหมด และใบพัดทั้งหมดได้รับผลกระทบจากการไหลของน้ำในเวลาเดียวกัน ดังนั้น ภายใต้หัวเดียวกัน เส้นผ่านศูนย์กลางของรันเนอร์จึงเล็กกว่าของกังหันแรงกระตุ้น ประสิทธิภาพของกังหันยังสูงกว่ากังหันแรงกระตุ้นด้วย แต่เมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง ประสิทธิภาพของกังหันจะได้รับผลกระทบในระดับที่แตกต่างกัน

กังหันปฏิกิริยาทั้งหมดติดตั้งท่อร่างซึ่งใช้ในการกู้คืนพลังงานจลน์ของการไหลของน้ำที่ทางออกของรันเนอร์ ระบายน้ำลงสู่ด้านล่าง เมื่อตำแหน่งการติดตั้งของรันเนอร์สูงกว่าระดับน้ำด้านล่าง พลังงานศักย์นี้จะถูกแปลงเป็นพลังงานความดันเพื่อการกู้คืน สำหรับกังหันไฮดรอลิกที่มีหัวต่ำและการไหลขนาดใหญ่ พลังงานจลน์ทางออกของรันเนอร์จะค่อนข้างใหญ่ และประสิทธิภาพการกู้คืนของท่อร่างมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของกังหันไฮดรอลิก