VODNE TURBINE

Za srednje količine vode in srednje padce so najbolj primerne Francisove turbine. Zanje je značilno, da se radialni dotok vode v lopatične kanale preusmerja v aksialni odtok (sl. 1), pri čemer se vrti gonilnik. Voda doteka vanj iz spirale ali tudi iz odprtega prekata, ki ga obdaja. Najprej teče voda skozi sicer trden vodilnik iz kanalov med vodilnimi lopaticami doteka z najustreznejšo in po vsem obodu enako smerjo v gonilnik. Ta je opremljen s prostorsko tako zavitimi lopaticami, da se izkorišča energija vode kolikor mogoče brez izgub. Tudi vodilne lopatice so tako razporejene, da so energetske izgube čim manjše, hkrati pa so vrtljive, da se pri spremembah količine vode ali obremenitve z reguliranjem ustrezno uravnava pretok vode. Dotok vode v gonilnik Francisovih turbin usmerja vodilnik pri peltonkah opravlja to nalogo šoba. Voda, ki odteka iz gonilnika, se odvaja po sesalni cevi. Na sl. 1 je shema turbine, na sl. 1a so spirala vodilnik in gonilnik, na sl. 1b je prerez sl. 1a ki nazorno prikazuje preusmeritev vodnega toka. Za sorazmerno majhne padce in velike količine vode, npr. pri zajezitvah velikih rek, se uporabljajo kaplanove turbine (kaplanke) ozir. propelerske turbine (propelerke), na videz podobne ladijskim vijakom. Medtem ko vrtenje ladijskega vijaka odriva vodo in pomika ladjo naprej, teče voda pri teh turbinah skozi gonilnik, ki je opremljen z lopatičnimi krili, in ga vrti. Voda doteka do vodilnika večinoma po spirali (sl. 2) v brezlopatičnem prostoru se tok preusmeri, da teče voda aksialno skozi gonilnik. Zato spadajo kaplanke in propelerke v skupino aksialnih turbin. Količina vode se uravnava z razdaljo med vodilnimi lopaticami s premikanjem teh pa se morajo ustrezno zasukati tudi gonilna krila (sl. 3). Vsaki legi vodilnih lopatic ustreza samo določena lega gonilnih kril, da bi bil dosežen kolikor mogoče dober izkoristek. Propelerske turbine se od kaplanovih razlikujejo v tem, da imajo trdna gonilna krila in je najboljši izkoristek mogoče doseči samo pri določeni količini vode. Večinoma so vse vodne turbine neposredno sklopljene z električnimi generatorji.