Kaplan turbine (original) (raw)
عنفة كابلان هي مروحة من نوع توربينات المياه، التي لها شفرات قابل للتعديل. وقد وضع تصميمها في عام 1913 من قبل البروفسور النمساوي . عنفة كابلان هي تطور لعنفة فرنسيس. اختراعها أدى إلى كفاءة عالية في إنتاج الطاقة الكهربائية بالتطبيقات المنخفضة والرئيسية، حيث لم يكن ذلك ممكنا مع عنفة فرنسيس. تستخدم عنفة كابلان الآن على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وعلى انتشار واسع، حيث هي قلب المحطات الكهربائية المنخفضة الإنتاج.
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| dbo:abstract | عنفة كابلان هي مروحة من نوع توربينات المياه، التي لها شفرات قابل للتعديل. وقد وضع تصميمها في عام 1913 من قبل البروفسور النمساوي . عنفة كابلان هي تطور لعنفة فرنسيس. اختراعها أدى إلى كفاءة عالية في إنتاج الطاقة الكهربائية بالتطبيقات المنخفضة والرئيسية، حيث لم يكن ذلك ممكنا مع عنفة فرنسيس. تستخدم عنفة كابلان الآن على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم وعلى انتشار واسع، حيث هي قلب المحطات الكهربائية المنخفضة الإنتاج. (ar) Kaplanova turbína je přetlaková axiální turbína s velmi dobrou možností regulace. Toho se využívá především v místech, kde není možné zajistit stálý průtok, nebo spád. Kaplanovy turbíny dominují v instalacích s vysokým průtokem a malým výškovým spádem (např. dolní toky velkých řek). Turbínu vynalezl profesor brněnské techniky Viktor Kaplan. Od svého předchůdce, Francisovy turbíny, se liší především menším počtem lopatek, tvarem oběžného kola a především možností regulace náklonu lopatek u oběžného i rozváděcího kola. (cs) Les turbines Kaplan són turbines d'aigua de reacció de flux axial, amb un rodet que funciona de manera semblant a l'hèlix d'un vaixell. S'empren en salts de petita alçària. Les àmplies pales o àleps de la turbina són impulsades per aigua a alta pressió alliberada per una comporta. L'aigua hi circula en el mateix sentit a l'eix. A més de poder regular la inclinació dels deflectors, també es pot regular la dels àleps del rotor, de manera que la turbina s'adapta a les necessitats de potència de cada moment. S'utilitza per a petits salts i grans cabals, com els dels embassaments. (ca) Die Kaplan-Turbine ist eine axial angeströmte Wasserturbine mit verstellbarem Laufrad und wird in Wasserkraftwerken verwendet. Sie wurde vom österreichischen Ingenieur Viktor Kaplan im Jahre 1913 aus der Francis-Turbine weiterentwickelt und patentiert. Die bei diesem Turbinentyp besonders leicht auftretende Kavitation führte bei den Entwicklungsarbeiten immer wieder zu Rückschlägen. Die ersten Kaplan-Turbinen konnten erst in einen erfolgreichen Dauerbetrieb gehen, als man es verstand, dieses Phänomen durch konstruktive Maßnahmen an der Turbine in den Griff zu bekommen. (de) Kaplan turbina fluxu axialeko erreakzio turbina hidraulikoa da. Helize formako beso mugikorrak ditu eta austriarrak asmatu zuen 1913an. Eskuarki, ur emari handiko eta garaiera txikiko ur-jauzietan erabiltzen da, eta beso mugikorrak turbinaren errendimendu onenera egokitzeko gai dira, unean uneko presioaren eta ur emariaren arabera. Moldagarritasun hori dela eta, ur-jauzi eta emari tarte zabalean lan egiteko gai da, 10–70 metro artean eta 5-200 MW bitarteko potentzian. Turbina hau Francis turbinaren eboluzio bat da. Kaplan turbina jauzi txikidun (hau da, presio txikidun) kasuetan errendimendu energetiko ona duen turbina da, Francis turbinak lortzen ez duen gauza. Errodeteko alabeak mugikorrak dira beti, eta beharraren arabera doitu daitezke; beso banatzaileak, aldiz, finkoak edo mugikorrak izan daitezke. Errodeteko besoak baino ez badira mugikorrak, orduan semi-Kaplan turbina dela esaten da, eta beso banatzaileak ere mugikorrak badira benetako Kaplan turbina dela esaten da. , berriz, Kaplan turbinaren antzekoak izan arren errodeteko besoak finkoak dituzte. Azken hauek jauzia eta emaria ia konstanteak diren kasuetan erabiltzen dira. (eu) Las turbinas Kaplan son unas de las más eficientes turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice del motor de un barco, y deben su nombre a su inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura y grandes caudales. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta. Los álabes del rodete en las turbinas Kaplan son siempre regulables y tienen la forma de una hélice, mientras que los álabes de los distribuidores pueden ser fijos o regulables. Si ambos son regulables, se dice que la turbina es una turbina Kaplan verdadera; si solo son regulables los álabes del rodete, se dice que la turbina es una turbina Semi-Kaplan. Las turbinas Kaplan son de admisión axial, mientras que las semi-Kaplan puede ser de admisión radial o axial. Para su regulación, los álabes del rodete giran alrededor de su eje, accionados por unas manijas, que son solidarias a unas bielas articuladas a una cruceta, que se desplaza hacia arriba o hacia abajo por el interior del eje hueco de la turbina. Este desplazamiento es accionado por un servomotor hidráulico, con la turbina en movimiento. Las turbinas de hélice se caracterizan porque tanto los álabes del rodete como los del distribuidor son fijos, por lo que solo se utilizan cuando el caudal y el salto son prácticamente constantes. La regulación electrónica de una turbina hélice (regulación de velocidad del rotor) permite lograr puntos de operación con poca agua que no se pueden lograr con una turbina Kaplan. (es) The Kaplan turbine is a propeller-type water turbine which has adjustable blades. It was developed in 1913 by Austrian professor Viktor Kaplan, who combined automatically adjusted propeller blades with automatically adjusted wicket gates to achieve efficiency over a wide range of flow and water level. The Kaplan turbine was an evolution of the Francis turbine. Its invention allowed efficient power production in low-head applications which was not possible with Francis turbines. The head ranges from 10 to 70 metres (33 to 230 ft) and the output ranges from 5 to 200 MW. Runner diameters are between 2 and 11 metres (6 ft 7 in and 36 ft 1 in). Turbines rotate at a constant rate, which varies from facility to facility. That rate ranges from as low as 54.5 rpm (Albeni Falls Dam) to 450 rpm. Kaplan turbines are now widely used throughout the world in high-flow, low-head power production. (en) Une turbine Kaplan est une turbine hydraulique à hélice, de type « réaction » qui a été inventée en 1912 par l'ingénieur autrichien Viktor Kaplan. (fr) カプラン水車（カプランすいしゃ、英: Kaplan turbine）は、プロペラ状の羽根車（ランナ）を持つのうち、羽根の角度を調整できるものをいう。1913年、オーストリアの大学教授、ヴィクトル・カプラン（1876年11月27日 – 1934年8月23日）によって発明された。 カプラン水車は、発電用水車の進化から見ればフランシス水車を低落差に対応できるようにした型であるといえる。フランシス水車では不可能であった有効落差の低い発電所においても効率的な発電を可能とした。 現在、世界中の至る所の低落差・大流量の水力発電所で広く用いられている。 (ja) 카플란수차(Kaplan 水車)는 반동수차의 일종으로서, 구조는 프랜시스수차와 비슷한데, 그것보다는 간단하다. 저낙차용이라 큰 동력을 얻기 위하여 다량의 물을 흘려 보내게 되므로 날개수레와 물의 마찰저항을 될수록 적게 할 필요가 있다. 그러기 위해서, 날개수레는 그 날개 수를 적게 하고(2∼8매) 흐름방향의 날개의 길이는 짧게 하며 또한 프랜시스수차의 날개 수레 바깥쪽의 둥근 바퀴를 제거하며 마치 선박의 추진기(프로펠러)와 같은 형태를 취하고 있다. 물흐름은 안내날개를 통과하기까지는 축에 직각으로 안쪽을 향하는 내와류이지만, 안내날개를 나와 점차로 방향이 굽어, 축방향과 동일하게 되어 날개수레로 흘러든다. 따라서 안내날개와 날개수레 사이의 유로에의 도벽이 없으나, 여기에서 흐름이 혼란을 일으키는 일은 없다. 또 프랜시스수차와 동일한 이유로 흡출관의 직경을 크게 하고 있다. 카플란수차의 우수한 점은, 사용수량에 따라서 최고효율로 작동할 수 있도록, 안내날개와 함께 날개수레의 날개의 기울기도 변경시킬 수가 있게 되어 있는 점이다. 이 문서에는 다음커뮤니케이션(현 카카오)에서 GFDL 또는 CC-SA 라이선스로 배포한 글로벌 세계대백과사전의 내용을 기초로 작성된 글이 포함되어 있습니다. (ko) De Kaplanturbine is een axiale hydraulische turbine, meestal met regelbare schoepen. Ze werd ontwikkeld in 1913 door de Oostenrijkse hoogleraar Viktor Kaplan. De Kaplanturbine is een doorontwikkeling van de Francisturbine. De Kaplanturbine laat vermogenopwekking toe in situaties met lage valhoogtes, iets wat niet mogelijk is met Francisturbines. Ze worden veel gebruikt in situaties met hoge debieten en lage valhoogtes, dus met veel stroming maar met weinig kracht erachter. (nl) La turbina Kaplan fu inventata nel 1913 dal professore austriaco Viktor Kaplan. È una turbina idraulica a reazione che sfrutta piccoli dislivelli, fino a qualche decina di metri, ma con grandi portate, da 200/300 m³/s in su. Costruttivamente è un'elica, dove le pale si possono orientare, al variare della portata d'acqua permettendo di mantenere alto il rendimento fino a portate del 20-30% della portata nominale. Solitamente è dotata di deflettori statorici fissi che orientano il flusso. Si può ottimizzare il rendimento della macchina per un range maggiormente ampio rispetto alla portata ideale tramite un sistema di orientamento dei deflettori statorici al variare della portata. Il liquido giunge sulla turbina grazie ad un condotto a forma di chiocciola che alimenta tutta la circonferenza, poi attraversa un distributore che dà al fluido una rotazione vorticosa, essenziale per imprimere il moto alla girante, dove il flusso deviato di 90° la investe assialmente. Allo scarico, come per la turbina Francis, è possibile recuperare energia grazie al diffusore. (it) Turbina Kaplana – turbina wodna skonstruowana w 1921 przez . Turbina Kaplana to odmiana turbiny śmigłowej, czyli takiej, której łopatki mają kształt podobny do śrub okrętowych. Jej odmienność polega na możliwości zmiany kąta łopat w czasie pracy, a w efekcie także regulację otrzymywanej mocy i dużo większy zakres wysokich sprawności. Liczba łopat wirnika wynosi od 3 do 10. Turbina ta stosowana jest przy spadach od 1,5 do 80 m – przy większych spadach wykazuje ona mniejszą odporność na kawitację. Maksymalna moc pojedynczej turbiny to 180 MW (elektrownia wodna Caruachi, położona w dolinie rzeki Caroní, Wenezuela). (pl) Поворотно-лопастная турбина, турбина Каплана — реактивная турбина, лопасти которой могут поворачиваться вокруг своей оси одновременно, за счёт чего регулируется её мощность. Также мощность может регулироваться с помощью лопаток . Лопасти гидротурбины могут быть расположены как перпендикулярно её оси, так и под углом. Последняя разновидность называется диагональной турбиной. Запатентована в 1920 году австрийским инженером Виктором Капланом, благодаря чему во многих странах мира эта турбина носит имя изобретателя. Однако имя Каплана носит также турбина без возможности поворота лопастей, положение которых относительно ротора является фиксированным. Турбины последнего типа обычно называются пропеллерными или полу-Каплан. Поток воды в поворотно-лопастной турбине движется вдоль её оси. Ось турбины может располагаться как вертикально, так и горизонтально. При вертикальном расположении оси поток перед поступлением в рабочую камеру турбины закручивается в спиральной камере, а затем спрямляется с помощью обтекателя. Это необходимо для равномерной подачи воды на лопасти турбины, а значит, уменьшения её износа. (ru) A turbina Kaplan é uma turbina hidráulica. Inventada por Viktor Kaplan. É adequada para operar em quedas até 60 m. A única diferença entre as turbinas Kaplan e a turbina Francis é o rotor. Este assemelha-se a um propulsor de navio (similar a um hélice). Um servomotor montado normalmente dentro do , é responsável pela variação do ângulo de inclinação das pás. O óleo é injetado por um sistema de bombeamento localizado fora da turbina, e conduzido até o rotor por um conjunto de tubulações rotativas que passam por dentro do eixo. O acionamento das pás é conjugado ao das palhetas do distribuidor, de modo que para uma determinada abertura do distribuidor, corresponde um determinado valor de inclinação das pás do rotor. As Kaplans também apresentam uma curva de rendimento "plana" garantindo bom rendimento em uma ampla faixa de operação. A Usina Hidrelétrica de Três Marias e Usina Hidrelétrica Engenheiro Sergio Motta utilizam turbinas Kaplan. (pt) Kaplanturbinen är en axialvattenturbin av . Kaplanturbinen liknar en båtpropeller med ställbara skovelblad men är utformad för att fås att rotera av en vattenström som passerar i propelleraxelns längdriktning. Propellern och andra typer av roterande skovlar kallas på turbinspråk för löphjul. Turbintypen utvecklades 1913 av den österrikiske professorn Viktor Kaplan som en vidareutveckling av Francisturbinen. Kaplanturbiner används vid lägre fallhöjder. (sv) 卡布蘭式水輪機（英文：Kaplan turbine）為一種轉槳式型態的水輪機，其具有可變型態的扇葉。它是由奧地利教授於1913年所開發，他將可自動調整的螺旋槳葉片以及可自動調整的導葉組合以實現在大落差流量以及大水頭高度差距上的高產能效益。 卡布蘭式水輪機其最早為法蘭西斯式水輪機演變而來的。他的發明應用在極低水頭高度的水力發電廠中可以有效率的產生電力，然而極低水頭高度對於法蘭西斯式水輪機來說是無法實現的。其設計水頭高度範圍為10-70米，輸出可從5至200兆瓦。動輪直徑為2和11米之間。轉速範圍從79至429轉。卡布蘭式水輪機與其搭配的發電機，其最高產電效率的理論水頭高度為34.65公尺，是在2013年委內瑞拉的中十部流道直徑4.8米的卡布蘭式水輪機，其機組發電量為235MW。 卡布蘭式水輪機當今已被廣泛使用於高流量，低水頭的水力發電廠中。 (zh) |
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(cs) Les turbines Kaplan són turbines d'aigua de reacció de flux axial, amb un rodet que funciona de manera semblant a l'hèlix d'un vaixell. S'empren en salts de petita alçària. Les àmplies pales o àleps de la turbina són impulsades per aigua a alta pressió alliberada per una comporta. L'aigua hi circula en el mateix sentit a l'eix. A més de poder regular la inclinació dels deflectors, també es pot regular la dels àleps del rotor, de manera que la turbina s'adapta a les necessitats de potència de cada moment. S'utilitza per a petits salts i grans cabals, com els dels embassaments. (ca) Die Kaplan-Turbine ist eine axial angeströmte Wasserturbine mit verstellbarem Laufrad und wird in Wasserkraftwerken verwendet. Sie wurde vom österreichischen Ingenieur Viktor Kaplan im Jahre 1913 aus der Francis-Turbine weiterentwickelt und patentiert. Die bei diesem Turbinentyp besonders leicht auftretende Kavitation führte bei den Entwicklungsarbeiten immer wieder zu Rückschlägen. Die ersten Kaplan-Turbinen konnten erst in einen erfolgreichen Dauerbetrieb gehen, als man es verstand, dieses Phänomen durch konstruktive Maßnahmen an der Turbine in den Griff zu bekommen. (de) Une turbine Kaplan est une turbine hydraulique à hélice, de type « réaction » qui a été inventée en 1912 par l'ingénieur autrichien Viktor Kaplan. (fr) カプラン水車（カプランすいしゃ、英: Kaplan turbine）は、プロペラ状の羽根車（ランナ）を持つのうち、羽根の角度を調整できるものをいう。1913年、オーストリアの大学教授、ヴィクトル・カプラン（1876年11月27日 – 1934年8月23日）によって発明された。 カプラン水車は、発電用水車の進化から見ればフランシス水車を低落差に対応できるようにした型であるといえる。フランシス水車では不可能であった有効落差の低い発電所においても効率的な発電を可能とした。 現在、世界中の至る所の低落差・大流量の水力発電所で広く用いられている。 (ja) De Kaplanturbine is een axiale hydraulische turbine, meestal met regelbare schoepen. Ze werd ontwikkeld in 1913 door de Oostenrijkse hoogleraar Viktor Kaplan. De Kaplanturbine is een doorontwikkeling van de Francisturbine. De Kaplanturbine laat vermogenopwekking toe in situaties met lage valhoogtes, iets wat niet mogelijk is met Francisturbines. Ze worden veel gebruikt in situaties met hoge debieten en lage valhoogtes, dus met veel stroming maar met weinig kracht erachter. (nl) Kaplanturbinen är en axialvattenturbin av . Kaplanturbinen liknar en båtpropeller med ställbara skovelblad men är utformad för att fås att rotera av en vattenström som passerar i propelleraxelns längdriktning. Propellern och andra typer av roterande skovlar kallas på turbinspråk för löphjul. Turbintypen utvecklades 1913 av den österrikiske professorn Viktor Kaplan som en vidareutveckling av Francisturbinen. Kaplanturbiner används vid lägre fallhöjder. (sv) 卡布蘭式水輪機（英文：Kaplan turbine）為一種轉槳式型態的水輪機，其具有可變型態的扇葉。它是由奧地利教授於1913年所開發，他將可自動調整的螺旋槳葉片以及可自動調整的導葉組合以實現在大落差流量以及大水頭高度差距上的高產能效益。 卡布蘭式水輪機其最早為法蘭西斯式水輪機演變而來的。他的發明應用在極低水頭高度的水力發電廠中可以有效率的產生電力，然而極低水頭高度對於法蘭西斯式水輪機來說是無法實現的。其設計水頭高度範圍為10-70米，輸出可從5至200兆瓦。動輪直徑為2和11米之間。轉速範圍從79至429轉。卡布蘭式水輪機與其搭配的發電機，其最高產電效率的理論水頭高度為34.65公尺，是在2013年委內瑞拉的中十部流道直徑4.8米的卡布蘭式水輪機，其機組發電量為235MW。 卡布蘭式水輪機當今已被廣泛使用於高流量，低水頭的水力發電廠中。 (zh) Las turbinas Kaplan son unas de las más eficientes turbinas de agua de reacción de flujo axial, con un rodete que funciona de manera semejante a la hélice del motor de un barco, y deben su nombre a su inventor, el austriaco Viktor Kaplan. Se emplean en saltos de pequeña altura y grandes caudales. Las amplias palas o álabes de la turbina son impulsadas por agua a alta presión liberada por una compuerta. (es) Kaplan turbina fluxu axialeko erreakzio turbina hidraulikoa da. Helize formako beso mugikorrak ditu eta austriarrak asmatu zuen 1913an. Eskuarki, ur emari handiko eta garaiera txikiko ur-jauzietan erabiltzen da, eta beso mugikorrak turbinaren errendimendu onenera egokitzeko gai dira, unean uneko presioaren eta ur emariaren arabera. Moldagarritasun hori dela eta, ur-jauzi eta emari tarte zabalean lan egiteko gai da, 10–70 metro artean eta 5-200 MW bitarteko potentzian. (eu) The Kaplan turbine is a propeller-type water turbine which has adjustable blades. It was developed in 1913 by Austrian professor Viktor Kaplan, who combined automatically adjusted propeller blades with automatically adjusted wicket gates to achieve efficiency over a wide range of flow and water level. Kaplan turbines are now widely used throughout the world in high-flow, low-head power production. (en) La turbina Kaplan fu inventata nel 1913 dal professore austriaco Viktor Kaplan. È una turbina idraulica a reazione che sfrutta piccoli dislivelli, fino a qualche decina di metri, ma con grandi portate, da 200/300 m³/s in su. Costruttivamente è un'elica, dove le pale si possono orientare, al variare della portata d'acqua permettendo di mantenere alto il rendimento fino a portate del 20-30% della portata nominale. Solitamente è dotata di deflettori statorici fissi che orientano il flusso. Si può ottimizzare il rendimento della macchina per un range maggiormente ampio rispetto alla portata ideale tramite un sistema di orientamento dei deflettori statorici al variare della portata. (it) 카플란수차(Kaplan 水車)는 반동수차의 일종으로서, 구조는 프랜시스수차와 비슷한데, 그것보다는 간단하다. 저낙차용이라 큰 동력을 얻기 위하여 다량의 물을 흘려 보내게 되므로 날개수레와 물의 마찰저항을 될수록 적게 할 필요가 있다. 그러기 위해서, 날개수레는 그 날개 수를 적게 하고(2∼8매) 흐름방향의 날개의 길이는 짧게 하며 또한 프랜시스수차의 날개 수레 바깥쪽의 둥근 바퀴를 제거하며 마치 선박의 추진기(프로펠러)와 같은 형태를 취하고 있다. 물흐름은 안내날개를 통과하기까지는 축에 직각으로 안쪽을 향하는 내와류이지만, 안내날개를 나와 점차로 방향이 굽어, 축방향과 동일하게 되어 날개수레로 흘러든다. 따라서 안내날개와 날개수레 사이의 유로에의 도벽이 없으나, 여기에서 흐름이 혼란을 일으키는 일은 없다. 또 프랜시스수차와 동일한 이유로 흡출관의 직경을 크게 하고 있다. 카플란수차의 우수한 점은, 사용수량에 따라서 최고효율로 작동할 수 있도록, 안내날개와 함께 날개수레의 날개의 기울기도 변경시킬 수가 있게 되어 있는 점이다. (ko) Turbina Kaplana – turbina wodna skonstruowana w 1921 przez . Turbina Kaplana to odmiana turbiny śmigłowej, czyli takiej, której łopatki mają kształt podobny do śrub okrętowych. Jej odmienność polega na możliwości zmiany kąta łopat w czasie pracy, a w efekcie także regulację otrzymywanej mocy i dużo większy zakres wysokich sprawności. Liczba łopat wirnika wynosi od 3 do 10. Turbina ta stosowana jest przy spadach od 1,5 do 80 m – przy większych spadach wykazuje ona mniejszą odporność na kawitację. (pl) A turbina Kaplan é uma turbina hidráulica. Inventada por Viktor Kaplan. É adequada para operar em quedas até 60 m. A única diferença entre as turbinas Kaplan e a turbina Francis é o rotor. Este assemelha-se a um propulsor de navio (similar a um hélice). Um servomotor montado normalmente dentro do , é responsável pela variação do ângulo de inclinação das pás. 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