เทอร์ไบน์

กังหันน้ำ เป็นเครื่องจักรกลในการเปลี่ยนพลังงานของการไหลของน้ำ หรือการตกของน้ำไปสู่พลังงานรูปอื่น ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาพลังงานน้ำ ในยุคกลาง กังหันน้ำถูกใช้เป็นเครื่องมือในโรงงานอุตสาหกรรมในหลายประเภททั่วโลกในลักษณะเดียวกับกังหันลม ตัวอย่างของโรงงานที่ใช้กังหันน้ำได้แก่ รวมถึง กังหันน้ำประกอบไปด้วยวงล้อไม้หรือเหล็ก และใบกังหันที่จัดเรียงในแนวรอบของวงล้อนั้น โดยทั่วไปวงล้อจะวางในแนวดิ่งในลักษณะขวางกับทางไหลของน้ำ

ภาพหน้าตัดกังหันน้ำผลิตกระแสไฟฟ้า

นั้นสามารถถูกเรียกได้ว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่พัฒนาต่อมาจากความคิดของกังหันน้ำ โดยนำการไหลของน้ำในแนวดิ่งมาใช้ประโยชน์

ประเภทของกังหันน้ำ

ประเภทของกังหันน้ำจะแบ่งเป็นสองประเภทหลักตามหลักการทำงานตามหลักฟิสิกส์คือ และ อิมพัลส์

(reaction turbine)

กังหันที่ทำงานโดยความดันของน้ำที่เคลื่อนที่ผ่านกังหันจะเปลี่ยนมาเป็นพลังงาน ตามหลักการของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อที่ 3 โดยกังหันน้ำรีแอกชันจะถูกใช้งานในบริเวณที่เฮดของน้ำต่ำ โดยแบ่งเป็น ประเภทเฮดต่ำ (<30 เมตร/ 98 ฟุต) และประเภทเฮดระดับกลาง (30-300 เมตร/ 98-984 ฟุต)

(impulse turbine)

กังหันที่ทำงานโดยเปลี่ยนความเร็วของน้ำด้วยและเมื่อน้ำกระแทกกับใบกังหันจะเกิดโมเมนตัมทำให้ใบพัดหมุน การทำงานของกังหันประเภทนี้ใช้หลักการของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันข้อที่ 2 โดยกังหันประเภทอิมพัลส์จะถูกใช้งานในบริเวณที่เฮดของน้ำสูง (>300 เมตร/ 984 ฟุต)

การออกแบบและการใช้งาน

แผนผังแสดงการออกแบบกังหันน้ำ และพลังงานที่เกิดขึ้น

การเลือกกังหันนั้นสำหรับพื้นที่นั้นจะเลือกตามไฮดรอลิกเฮดเป็นหลัก และของน้ำ ซึ่งโดยทั่วไป จะถูกเลือกใช้ในบริเวณที่มีเฮดสูง และจะถูกเลือกใช้ในบริเวณที่มีเฮดต่ำ

ชนิดของกังหันตามระดับของเฮด

ประเภทกังหัน	H = ระดับเฮดในหน่วยเมตร
	0.2 < H < 4
	1 < H < 10
	2 < H < 40
	15 < H < 300
	10 < H < 350
	50 < H < 1300

ดูเพิ่ม

• ระหัด

อ้างอิง

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Turgo_turbine

• Wilson, Andrew (1995), "Water-Power in North Africa and the Development of the Horizontal Water-Wheel", Journal of Roman Archaeology 8: 499–510