1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Фізика
  3. Водяна турбіна

Водяна турбіна

Загальновідомо вираз, що не можна чекати «милостей» від природи. Тому, коли природа дозволяє нам легко отримати якусь енергію, завжди можна підозрювати, що фактично «подарунок» її вже не так-то великий. Чого не скажеш про водяний турбіні.

Якщо розглядати водяне колесо: клекіт, шум і бризки води – все це показує, скільки енергії при роботі водяного колеса витрачається без користі. Підраховано, що водяне колесо могло б дати енергії в два – три рази більше, ніж воно дає зі своєї доброї волі.

Не тільки водяне колесо, але і всі поршневі парові машини, (докладніше: Винахід насоса) працюють з великою втратою енергії. Від теплової енергії, що підводиться до парової машині, максимум тільки 25 відсотків перетворюється в корисну роботу. Що можна було б сказати про робітника, який отримує від майстра для роботи 100 метрів залізного дроту і 75 метрів з цієї кількості викидає?

Але парова машина не кидає ці 75 відсотків на вітер. Ми вже знаємо, що в природі ніщо не пропадає. 75 відсотків – це «плата», яку природа бере за виконану роботу. Частина витраченої енергії йде на тертя, частина – в вихлопні гази.

Тому з середини XIX століття люди стали все більше застосовувати економічні енергетичні машини – парові, газові, водяні і вітрові турбіни. У цих машинах струмінь пара, газу, води або вітру приводить в дію свого роду дзига. На водяне колесо діє тільки поштовх і вага води. Дзига ж, розташований як би у великій раковині равлика, сприймає також швидкість води. Точно так же «відчуває себе» справжній дзига, коли дівчинка ударом батога змушує його обертатися. Удар батога замінює спрямовуючого колеса, яке своїми лопатками направляє струмінь води на робоче колесо і призводить його в обертання. Від вдалого поєднання нерухомих направляючих лопаток і рухомого робочого колеса залежить продуктивність водяного дзиги. Латинська назва його «турбіна».

Турбіна розплачується з природою тільки 5 відсотками – значить, вона економічніше.

Водяні турбіни називаються іменами конструкторів, які їх створили. Існує турбіна Френсіса (винайдена в 1849 році американцем Френсісом), турбіна Пелтона (винайдена в 1884 році американцем Пелтон) і турбіна Каплана.

На гідроелектростанціях України застосовується переважно турбіна Каплана. Такі турбіни працюють, наприклад, на Куйбишевської ГЕС. Їх робочі колеса роблять більш 10 000 оборотів в хвилину. Середня потужність яких становить понад 170 000 кінських сил. Таким чином, вони могутніше водяного колеса в 10 000 разів і поршневий парової машини – в 8 раз. Висота такої турбіни досягає 9-10-поверхового будинку. Через її вхідні отвори для води міг би вільно пройти локомотив експреса. Будуються більш сучасні водяні турбіни потужністю 270 000 кінських сил.

При таких великих потужностях водяна турбіна не розходяться жодного відра вугілля! А парова турбіна може навіть працювати на відпрацьованому парі, що йде з якогось іншого підприємства. Потужність парових турбін може доходити до 400 000 кінських сил.

Три таких турбіни могли б замінити фізичну силу 40 мільйонів робочих. За одну секунду вона може підняти вантаж в 1,5 центнера на висоту, що перевищує в 5 разів найвищу гірську вершину на земній кулі.

Коли Леонардо да Вінчі конструював першу водяну турбіну, а Джемс Уатт – першу придатну на практиці парову машину, вони і не підозрювали, що їх дітища, об’єднані разом, зможуть виробляти таку колосальну роботу.

ПОДІЛИТИСЯ: