Поворотно-лопастная гидротурбина, реактивная гидротурбина двойного регулирования, в которой изменение мощности осуществляется одновременным поворотом лопаток направляющего аппарата и лопастей рабочего колеса. Патент на Поворотно-лопастная гидротурбина в 1920 получил австрийского инженера В. Каплан.

  В Поворотно-лопастная гидротурбина лопасти рабочего колеса могут быть как перпендикулярны к оси турбины (осевая Поворотно-лопастная гидротурбина), так и образовывать с ней острый угол (диагональная гидротурбина). Поворотные лопасти Поворотно-лопастная гидротурбина имеют цапфы, которые установлены в окнах втулки рабочего колеса. Внутри втулки находится сервомотор, поворачивающий лопасти. Осевую Поворотно-лопастная гидротурбина за рубежом обычно называют турбиной Каплана, а в СССР — собственно Поворотно-лопастная гидротурбина

  Различают вертикальные и горизонтальные Поворотно-лопастная гидротурбина Вертикальные обычно применяются на ГЭС с напорами 15—60 м. Горизонтальные используются в прямоточных агрегатах на ГЭС с напорами 15—30 м. В вертикальной Поворотно-лопастная гидротурбина поток воды, поступающий из подводящего трубопровода, закручивается в спиральной камере, а затем попадает в статор (который вносит осевую симметрию в движение воды) и в радиальный направляющий аппарат гидротурбины с поворотными лопатками. Перед рабочим колесом направление потока при помощи обтекателя переводится из радиального в осевое.

  В горизонтальной Поворотно-лопастная гидротурбина прямоточного агрегата капсульного типа спиральный подвод отсутствует и применяется диагональный направляющий аппарат.

  Отсасывающая труба вертикальной Поворотно-лопастная гидротурбина изогнутая, горизонтальной — прямоосная.

  Для заданных значений мощности агрегата и напора ГЭС Поворотно-лопастная гидротурбина имеет однозначно определяемые значения углов поворота лопаток направляющего аппарата и лопастей рабочего колеса, которые обеспечивают в этом режиме максимальное значение кпд. В регуляторе Поворотно-лопастная гидротурбина устанавливаетсякомбинатор гидротурбины. По сравнению с радиально-осевыми гидротурбинами имеет более пологую рабочую характеристику при одном и том же напоре и более высокие значения мощности и частоты вращения при одном и том же диаметре рабочего колеса и напоре. По своим прочностным и противокавитационным свойствам Поворотно-лопастная гидротурбина уступает радиально-осевой гидротурбине, что делает неэффективным её применение на ГЭС с напорами выше 60—70 м. Мощность Поворотно-лопастная гидротурбина достигает 200 Мвт и более. Крупнейшие по размерам Поворотно-лопастная гидротурбина работают в СССР на Саратовской ГЭС: 21 вертикальная турбина с диаметром рабочего колеса 10,3 м и 2 горизонтальные с диаметром 7,5 м (1974).

 

  Лит.: Этинберг И. Э., Теория и расчет проточной части поворотнолопастных гидротурбин, М. — Л., 1965; Ковалев Н. Н., Гидротурбины, 2 изд., Л., 1971.