ペルトン水車（翻訳：ペルトン水車またはブルデインタービン、英語：ペルトン水車またはペルトン水車）は、アメリカの発明者レスターWによって開発された一種の衝撃タービンです。アランペルトンによって開発されました。ペルトン水車は、水を使用して水車を流し、水車に衝突させてエネルギーを取得します。これは、水自体の重量によって駆動される従来の上方噴射水車とは異なります。ペルトンの設計が発表される前は、インピンジメントタービンのいくつかの異なるバージョンが存在していましたが、それらはペルトンの設計よりも効率が低かったです。水が水車を離れた後も、水は通常まだ速度があり、水車の運動エネルギーの多くを浪費します。ペルトンのパドル形状は、インペラがウォータージェットの半分の速度で走行した後、非常に低速でのみインペラを離れるようなものです。したがって、ペルトンの設計は水の衝撃エネルギーをほぼ完全に捉えているため、高効率の水車を備えています。
高効率の高速水流がパイプラインに入った後、強力な水柱がニードルバルブを介して可動ホイールのバケツ型のファンブレードに送られ、可動ホイールを駆動します。これはインピンジメントファンブレードとも呼ばれ、駆動輪の周囲を取り囲み、総称して駆動輪と呼ばれます。（詳細については、写真を参照してください、ヴィンテージペルトン水車）。ウォータージェットがファンブレードに衝突すると、バケツの形状により水の流れ方向が変化します。水衝撃の力は、ウォーターバケットと可動ホイールシステムにモーメントを及ぼし、これを使用して可動ホイールを回転させます。水自体の流れの方向は「不可逆的」であり、水流出口は水バケツの外側に設定されており、水流の流量は非常に低速に低下します。このプロセス中に、流体ジェットの運動量は移動ホイールに伝達され、そこから水車に伝達されます。したがって、「ショック」は実際にタービンのために機能することができます。タービンの仕事の力と効率を最大化するために、ローターとタービンシステムはバケットへの流体ジェットの速度を2倍にするように設計されています。また、流体ジェットの元の運動エネルギーのごく一部が水中に残り、バケットが空になり、同じ速度で満たされるため（質量保存の法則を参照）、高圧の入力流体を注入し続けることができます。中断することなく。エネルギーを無駄にする必要はありません。通常、2つのバケツがローターに並べて取り付けられます。これにより、水流を2つの等しいパイプに分割して噴射することができます（写真を参照）。この構成は、ローターにかかる横荷重の力のバランスを取り、滑らかさを確保するのに役立ちます。また、流体ジェットからの運動エネルギーも水車ローターに伝達されます。
水とほとんどの液体はほとんど非圧縮性であるため、流体がタービンに流入した後、利用可能なエネルギーのほとんどすべてが最初の段階で取得されます。一方、ペルトン水車は、圧縮性流体で作動するガスタービンとは異なり、可動ホイールセクションが1つしかありません。
実用的なアプリケーションペルトン水車は、水力発電に最適なタイプのタービンの1つであり、利用可能な水源の水頭高が非常に高く、流量が少ない環境に最適なタイプのタービンです。効果的。したがって、高落差および低流量環境では、ペルトン水車が最も効果的です。2つのストリームに分割された場合でも、理論上は同じエネルギーが含まれています。また、2つの注入ストリームに使用される導管は、同等の品質である必要があり、一方には長く細いチューブが必要で、もう一方には短く幅の広いチューブが必要です。ペルトン水車は、あらゆる規模の現場に設置できます。トン型掃海艇には、油圧式垂直軸ペルトン水車を備えた水力発電所がすでにあります。その最大の設置ユニットは最大200MWです。一方、最小のペルトン水車は幅がわずか数インチで、毎分数ガロンしか流れないストリームからエネルギーを抽出するために使用できます。一部の家庭用配管システムは、給水にペルトンタイプの水車を利用しています。これらの小型ペルトン水車は、ヘッドの高さが30フィート（9.1 m）以上で、大きな電力を生成するために使用することをお勧めします。現在、水の流れと設計によれば、ペルトン水車の設置場所の水頭高さは、49〜5,905フィート（14.9〜1,799.8メートル）の範囲であることが好ましいが、現時点では理論上の制限はない。
投稿時間：2022年4月2日
