Направляющий аппарат реактивной гидротурбины
Направля́ющий аппара́т реакти́вной гидротурби́ны, элемент конструкции реактивной гидротурбины – круговая осесимметричная решётка поворачиваемых или (редко) неподвижных профилированных лопаток для регулирования расхода воды, пропускаемой через рабочие турбины. В турбинах с вертикальной осью вращения применяется цилиндрический направляющий аппарат, в некоторых диагональных и горизонтальных турбинах – конический направляющий аппарат, очень редко используется осевой направляющий аппарат. Первый регулируемый направляющий аппарат (цилиндрический) предложен в 1887 г. немецким инженером Финком. В каждой лопатке регулируемого направляющего аппарата предусмотрена возможность поворота относительно своей оси на некоторый угол; все лопатки направляющего аппарата числом от 20 до 32 поворачиваются одновременно на один и тот же угол. В закрытом положении все лопатки прикасаются к соседним и полностью перекрывают сечение, через которое вода поступает к рабочему колесу. В открытом положении между соседними лопатками образуется проходное сечение шириной a0, называемое открытием направляющего аппарата; за счёт изменения a0 регулируется расход воды. Однако при изменении a0 изменяется и циркуляция потока за направляющий аппарат, поступающего затем на рабочее колесо турбины, поэтому мощность отбираемого рабочим колесом потока изменяется не только за счёт изменения расхода, но и за счёт изменения условий обтекания потоком лопастей рабочего колеса. Достоинством регулируемых направляющих аппаратов являются формирование перед рабочим колесом осесимметричного потока и малые гидравлические потери при разных открытиях. Поворот лопаток направляющего аппарата осуществляется специальным механизмом, расположенным у вертикальных агрегатов на крышке турбины и состоящим из серводвигателей, регулирующего кольца и механических тяг; на некоторых крупных гидроагрегатах применены индивидуальные серводвигатели для каждой лопатки направляющего аппарата. Регулируемыми направляющими аппаратами снабжены все средние и крупные гидротурбины в мире.