O turbină cu reacție este un motor rotativ care valorifică energia fluidelor utilizând a treia lege a mișcării a lui Newton, care afirmă că fiecare acțiune are o reacție egală și opusă. Turbina de reacție este proiectată pentru a permite fluxurilor de fluid sub presiune să rotească rotorul. De obicei, duzele de fluid sunt atașate la rotor și sunt orientate în sens opus sensului de rotație. Pe măsură ce fluidul părăsește duza, forța de reacție rezultată face ca rotorul să se rotească. Sistemul profită de schimbarea presiunii apei pe măsură ce curge prin turbină.
Majoritatea turbinelor de reacție generează energie electrică. Mulți chiar transmit acea electricitate în rețeaua de energie. Există trei tipuri principale de turbine de reacție: cu elice, cinetice și Francis.
O turbină cu reacție a elicei constă în general dintr-o elice, cu trei până la șase pale, care este situată într-un tub. Debitul de apă este controlat de porți tip wicket care sunt situate în amonte de elice. Majoritatea modelelor de turbine de reacție cu elice au porți fixe, în timp ce câteva modele, inclusiv turbina de reacție Kaplan, au porți reglabile și pale de rotor. Turbina Kaplan este utilizată de obicei în scenarii specializate care necesită ajustări fine ale palelor pentru o producție eficientă de energie.
Tipuri suplimentare de turbine cu reacție cu elice includ turbina cu bulb, care constă de obicei dintr-o turbină și un generator care funcționează în fluxul de apă. Turbina straflo este similară, cu excepția faptului că generatorul este plasat pe exteriorul turbinei. O turbină cu tub are o conexiune directă la generator.
Turbina de reacție Francis a fost inventată de James B. Francis în 1848. Poate fi implementată orizontal sau vertical, în funcție de aplicație. De obicei, există două etape de contact cu apa în turbina de reacție Francis. Pe măsură ce apa intră în partea de sus a turbinei și când apa se golește din partea de jos a turbinei, energia este transferată, rezultând astfel mișcarea turbinei. În general, o turbină de reacție Francis constă dintr-un ghidaj, mai multe palete de ghidare, un tub de rulare, porți și tub de tiraj.
Turbinele cu reacție cinetică utilizează energia cinetică din apa curentă, mai degrabă decât energia potențială, pentru a genera electricitate. De obicei, aceste turbine sunt plasate în râuri, ape de maree sau curenți oceanici pentru a profita de fluxul natural de apă. Ele nu necesită infrastructură suplimentară pentru a funcționa, reducând astfel impactul potențial asupra mediului. Viteza curgerii apei dictează specificația turbinei cinetice. De obicei, perioadele de inundații și secetă trebuie luate în considerare înainte ca o persoană să implementeze un sistem de turbină cinetică.