Радиально-осевая турбина ( турбина Френсиса ) — реактивная турбина . В рабочем колесе турбин данного типа поток сначала движется радиально (от периферии к центру), а затем в осевом направлении (на выход). Преимущественной сферой применения радиально-осевых турбин является гидроэнергетика, где они широко распространены . Применяют при напорах до 600 м. Так как при бо́льших напорах вода обладает бо́льшей потенциальной энергией , то турбины Френсиса имеют более значительную мощность по сравнению с низконапорными турбинами Каплана . На 2023 год, самые мощные турбины этого типа мощностью 1 ГВт установлены на ГЭС Байхэтань в Китае .

Основным преимуществом турбин данного типа является самый высокий оптимальный КПД из всех существующих типов. Недостаток — менее пологая рабочая характеристика, чем у поворотно-лопастной гидротурбины .

История

Турбина была разработана англо-американским инженером Джеймсом Френсисом в 1848 году.

Устройство

Ротором турбины является рабочее колесо, соединённое с валом турбины. Рабочее колесо, как правило, состоит из ступицы , комплекта лопастей и обода. Ступица колеса соединяется с валом турбины. Все детали колеса соединены между собой неподвижно, — это обеспечивает ему хорошие прочностные свойства. Колесо является рабочим органом турбины, преобразующим энергию потока в механическую.

Статором является несущий элемент проточной части турбины, содержащий профилированные колонны, которые придают необходимое направление потоку воды. Также в статор входит направляющий аппарат. Направляющий аппарат турбины является рабочим органом, изменяющим закрутку потока и регулирующим расход турбины за счет поворота лопаток.

Снаружи к статору подсоединяется спиральная камера, которая предназначена для подвода воды к направляющему аппарату турбины. Особая форма камеры с уменьшающимися сечениями служит для равномерного распределения потока по всей окружности статора.

Отвод воды от рабочего колеса осуществляется через отсасывающую трубу.

См. также

• Ковшовая турбина
• Поворотно-лопастная турбина

Примечания

Ссылки

• На Викискладе есть медиафайлы по теме
• (неопр.) (doc). Дата обращения: 20 августа 2009. 6 апреля 2012 года.
• Полковник. (неопр.) (3 марта 2009). Дата обращения: 20 августа 2009.