Una turbina a impulsi è un tipo di turbina che si trova spesso nelle centrali elettriche a vapore. La turbina a impulsi è stata inventata alla fine del XIX secolo dall’inventore svedese Gustaf de Laval e da allora è stata notevolmente migliorata e impiegata in vari modi. Le turbine, tuttavia, non sono esclusive del vapore; una turbina a impulsi è una turbina la cui rotazione è creata da ugelli fissi, dove i getti del fluido di lavoro – che si tratti di vapore, acqua o altri gas – spingono i secchi su un rotore. Questo è molto diverso da una turbina a reazione, i cui ugelli ruotano con il rotore stesso. Un buon esempio di turbina a reazione sarebbe un irrigatore da giardino automatico, e una turbina a impulsi è più simile a una girandola giocattolo.
Il tipo più comune di turbina a impulsi è la turbina a vapore a impulsi, in cui gli ugelli fissi aiutano a creare getti di vapore ad alta velocità. L’energia cinetica della velocità del vapore viene quindi utilizzata per ruotare l’albero della turbina a vapore a velocità molto elevate. Gli ugelli fissi davanti alle lame rotanti aiutano ad aumentare la velocità del vapore a scapito di una diminuzione della pressione. Questa è una parte molto importante del processo, perché la velocità e la pressione giocano entrambi ruoli ugualmente importanti nell’efficienza della turbina. Questo è molto diverso da un motore a vapore alternativo, in cui i giri del motore al minuto dipendono principalmente dalla sola pressione del vapore.
Un altro tipo di turbina ad impulso è la turbina ad acqua ad impulso, che viene utilizzata nelle centrali idroelettriche di tutto il mondo. Questi tipi di turbine sono noti come ruote Pelton e il rotore è costituito da molti secchi per raccogliere l’acqua che scorre. Le ruote Pelton, tuttavia, sono molto diverse da una tipica ruota idraulica; le ruote idrauliche si basano sul peso dell’acqua per la rotazione, ma la ruota Pelton si basa sul flusso. Le ruote Pelton sono incredibilmente efficienti, perché utilizzano quasi tutta l’energia dalla velocità dell’acqua.
Le turbine a impulsi sono disponibili in un’ampia varietà di tipi e dimensioni. Le dimensioni variano da piccoli dispositivi di potenza inferiore a un cavallo a grandi turbine industriali in grado di erogare più di 2 milioni di cavalli. Le turbine più piccole sono una rarità, essendo state utilizzate solo per lavori più piccoli, come la generazione di elettricità sulle locomotive a vapore. Le turbine più grandi, tuttavia, sono responsabili di circa l’80% dell’elettricità mondiale. Queste turbine sono spesso una combinazione di turbine sia a impulso che a reazione.