Turbina a impulso e a reazione: differenza e confronto

Punti chiave

1. Le turbine a impulso sono turbine idrauliche utilizzate per generare energia meccanica dall'acqua o dal vapore.
2. Le turbine a reazione sono una classe di turbine idrauliche utilizzate per convertire l'energia potenziale di un fluido in lavoro meccanico.
3. La turbina a impulso funziona a pressione atmosferica all'uscita della turbina, mentre la turbina a reazione mantiene una pressione relativamente costante mentre il fluido scorre attraverso il rotore.

Cos'è una turbina a impulsi?

Le turbine a impulso sono turbine idrauliche che generano energia meccanica dall'acqua o dal vapore. Funzionano convertendo l'energia cinetica di un getto fluido ad alta velocità in lavoro meccanico. Questi sono comunemente usati nelle centrali idroelettriche e nelle turbine a vapore per la produzione di energia.

Le turbine a impulso sono progettate per gestire flussi di fluidi ad alta velocità e alta pressione, rendendole adatte per applicazioni con un'elevata prevalenza d'acqua. I componenti principali di una turbina a impulso includono una serie di ugelli fissi o palette guida e una serie di pale o pale rotanti.

Una delle caratteristiche distintive delle turbine ad azione è che funzionano a pressione atmosferica all'uscita della turbina. L'acqua o il vapore ad alta pressione vengono diretti attraverso una serie di ugelli, che aumentano la velocità del fluido e ne riducono la pressione.

Cos'è una turbina a reazione?

Le turbine a reazione sono una classe di turbine idrauliche utilizzate per convertire l'energia potenziale di un fluido in lavoro meccanico. Queste turbine sono comunemente impiegate in applicazioni con salti inferiori e sono componenti essenziali nelle centrali idroelettriche.

Le turbine a reazione sono progettate per funzionare con fluidi a una pressione relativamente costante mentre passano attraverso la turbina. Queste turbine si distinguono per il design a girante chiusa, circondata da un involucro.

Uno dei principali vantaggi delle turbine a reazione è la loro capacità di operare su applicazioni con un'ampia gamma di condizioni di prevalenza e flusso. L'efficienza delle turbine a reazione è influenzata da fattori quali il design delle pale del canale, la forma della fusione e la portata del fluido.

Differenza tra turbine a impulso e a reazione

1. Le turbine a impulso funzionano secondo il principio della conversione dell'energia cinetica dei getti fluidi ad alta velocità in energia meccanica. Al contrario, le turbine a reazione funzionano reagendo alla pressione e al flusso del fluido.
2. La turbina a impulso funziona a pressione atmosferica all'uscita della turbina, mentre la turbina a reazione mantiene una pressione relativamente costante mentre il fluido scorre attraverso il rotore.
3. Le turbine a impulso hanno corridori aperti con pale non racchiuse da un involucro, mentre le turbine a reazione hanno mantenuti corridori circondati da un involucro.
4. Le giranti delle turbine a impulsi sono dotate di pale piatte o leggermente curve che dirigono il fluido in una direzione specifica. Al contrario, le giranti delle turbine a reazione hanno pale curve progettate per ottimizzare il flusso del fluido ed estrarne energia.
5. Le turbine a impulso utilizzano ugelli per aumentare la velocità del fluido prima che colpisca le pale. Al contrario, le turbine a reazione non si affidano agli ugelli per accelerare il fluido mentre funzionano modificandone la quantità di moto mentre scorre sulle pale del canale.

Confronto tra turbina a impulso e a reazione

parametri	Turbina a impulsi	Turbina di reazione
Principio di funzionamento	Conversione dell'energia cinetica dei getti fluidi ad alta velocità in energia meccanica	Funziona reagendo alla pressione e al flusso del fluido
Variazione di pressione	Funziona a pressione atmosferica all'uscita della turbina	Mantiene una pressione costante mentre il fluido scorre attraverso il rotore
Progettazione del corridore	Guide aperte con alette non racchiuse dal carter	Guide chiuse circondate da un involucro
Forma del corridore	Pale piatte o leggermente curve che dirigono il fluido in una direzione specifica	Hanno lame curve progettate per ottimizzare il flusso del fluido
Utilizzo degli ugelli	Per aumentare la velocità del fluido	Non fare affidamento sugli ugelli per accelerare il fluido

Riferimenti

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096014812030968X
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0038092X58900471

Ultimo aggiornamento: 07 marzo 2024