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
.
Содержание
История
Турбина была разработана англо-американским инженером
Джеймсом Френсисом
в 1848 году.
Устройство
Рабочее колесо малой гидротурбины
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.
sigourney
На
Викискладе
есть медиафайлы по теме
