15-07-2024 - basic concepts of energy systems - Pelton turbine [EN]-[IT]

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~~~ La versione in italiano inizia subito dopo la versione in inglese ~~~

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ENGLISH
15-07-2024 - basic concepts of energy systems - Pelton turbine [EN]-[IT]
With this post I would like to give a brief instruction regarding the technical topic mentioned in question
(code notes: 52/01÷08)

Pelton Turbine
A Pelton turbine is a type of hydraulic turbine designed to convert the kinetic energy of a high-velocity jet of water into mechanical energy.

Hydraulic turbines - hydrodynamic criterion
According to the hydrodynamic criterion, hydraulic turbines are classified into: action, reaction with medium degree of reaction or reaction with high degree of reaction

Hydraulic turbines - functional criterion
According to the functional criterion, hydraulic turbines are classified by low drops, medium drops or high drops.

Hydraulic turbines - incorrect criterion
It is not correct to say that according to the functional criterion hydraulic turbines are divided into action turbines and reaction turbines.
Care must be taken not to confuse the hydrodynamic criterion with the functional one.

Hydraulic turbines - geometric criterion
We can generalize and say that it is wrong to think that the classification at a geometric level occurs for low falls, for medium falls or for high falls. It's not correct to even think that
According to the geometric criterion, hydraulic turbines are classified into:
-in radial turbines (centripetal)
-mixed flow (Francis turbines)
-axial turbines with fixed or mobile blades (Kaplan turbines)
-tangential wheels (Pelton turbines).
-horizontal or vertical axis tractors
-with free or closed vein (or chamber).
-simple or multi-stage

Pelton turbine - Diverter plate
It is not correct to think that the diverter tile is something useful for diverting the jet towards the blades.
The diverter tile is a mechanism used to divert the flow of water.
Pelton turbine - Usefulness of the diverter tile
In a Pelton turbine, the deflector plate allows the jet to be deflected from the blades

Pelton Turbine - Cutout
In a Pelton turbine, the notch present at the end of the blade prevents the back of the blade from slapping part of the jet intended for the already active blade upon entry into the jet.

Pelton turbine - type of machine
A Pelton turbine is a hydraulically driven power machine
What does driving machine mean?
There is a difference between driving machines and operating machines. In the former the fluid gives energy to the moving parts of the machine while in the latter case the energy is supplied from the outside
What does Action Machine mean?
It means that energy is transferred to the fluid (for example water) via a nozzle which increases the speed of the fluid, converting the pressure energy into kinetic energy.
While in reaction machines the energy is transferred to the fluid in such a way that the pressure and velocity of the fluid changes through both the rotor and the stator. We can take the Francis and Kaplan turbines as examples of reaction turbines

Conclusions
The Pelton turbine represents a highly efficient and reliable solution for the conversion of hydraulic energy into mechanical energy, particularly suitable for contexts characterized by high water falls and low flow rates.

Request
Have you ever heard of the American inventor Lester Allan Pelton, inventor of the Pelton turbine?

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[ITALIAN]
15-07-2024 - basic concepts of energy systems - Turbina Pelton [EN]-[IT]
Con questo post vorrei dare una breve istruzione a riguardo dell’argomento tecnico citato in oggetto
(code notes: 52/01÷08)

Turbina Pelton
Una turbina Pelton è un tipo di turbina idraulica progettata per convertire l'energia cinetica di un getto d'acqua ad alta velocità in energia meccanica.

Turbine idrauliche - criterio idrodinamico
Secondo il criterio idrodinamico le turbine idrauliche si classificano in: ad azione, a reazione con grado di reazione medio o a reazione con grado di reazione elevato

Turbine idrauliche - criterio funzionale
Secondo il criterio funzionale le turbine idrauliche si classificano per basse cadute, per medie cadute o per alte cadute.

Turbine idrauliche - criterio non corretto
Non è corretto affermare che secondo il criterio funzionale le turbine idrauliche si distinguono in turbine ad azione e turbine a reazione.
Bisogna fare attenzione a non confondere il criterio idrodinamico con quello funzionale.

Turbine idrauliche - criterio geometrico
Possiamo generalizzare e dire che è sbagliato pensare che la classificazione a livello geometrico avvenga per basse cadute, per medie cadute o per alte cadute. Non è corretto neanche pensare che
Secondo il criterio geometrico le turbine idrauliche si classificano in:
-in turbine radiali (centripete)
-a flusso misto (turbine Francis)
-assiali a pale fisse o mobili (turbine Kaplan)
-ruote tangenziali (turbine Pelton).
-motrici ad asse orizzontale o verticale
-a vena (o camera) libera o chiusa
-semplici o pluristadio

Turbina Pelton- Tegolo deviatore
Non è corretto pensare che il tegolo deviatore sia qualcosa di utile per deviare il getto verso le pale.
Il tegolo deviatore è un meccanismo usato per deviare il flusso dell’acqua.
Turbina Pelton - Utilità del tegolo deviatore
In una turbina Pelton, il tegolo deviatore consente di deviare il getto dalle pale

Turbina Pelton - Intaglio
In una turbina Pelton, l'intaglio presente all'estremità della pala evita che all'ingresso nel getto il dorso della pala schiaffeggi parte del getto destinato alla pala già attiva.

Turbina Pelton - tipologia di macchina
Una turbina Pelton è una macchina motrice idraulica ad azione
Cosa vuol dire macchina motrice?
C’è una differenza fra macchine motrici e macchine operatrici. Nelle prime il fluido cede energia agli organi mobili della macchina mentre nel secondo caso l'energia viene fornita dall'esterno
Cosa vuol dire Macchina ad Azione?
Significa che l'energia viene trasferita al fluido (ad esempio l’acqua) tramite un ugello che aumenta la velocità del fluido, convertendo l'energia di pressione in energia cinetica.
Mentre nelle macchine a reazione l'energia viene trasferita al fluido in modo tale che la pressione e la velocità del fluido cambiano sia attraverso il rotore che lo statore. Possiamo prendere come esempio delle turbine a reazione le turbine Francis e Kaplan

Conclusioni
La turbina Pelton rappresenta una soluzione altamente efficiente e affidabile per la conversione dell'energia idraulica in energia meccanica, particolarmente adatta a contesti caratterizzati da alte cadute d'acqua e basse portate.

Domanda
Avete mai sentito parlare dell’inventore statunitense Lester Allan Pelton inventore appunto della turbina Pelton?

THE END