Una turbina de reacción es un motor giratorio que aprovecha la energía de los fluidos utilizando la Tercera Ley del Movimiento de Newton, que establece que cada acción tiene una reacción igual y opuesta. La turbina de reacción está diseñada para permitir que corrientes de fluido presurizado hagan girar el rotor. Por lo general, las boquillas de fluido están unidas al rotor y miran en sentido opuesto al de rotación. A medida que el fluido sale de la boquilla, la fuerza de reacción resultante hace que el rotor gire. El sistema aprovecha el cambio en la presión del agua a medida que fluye a través de la turbina.
La mayoría de las turbinas de reacción generan electricidad. Muchos incluso transmiten esa electricidad a la red energética. Hay tres tipos principales de turbinas de reacción: hélice, cinética y Francis.
Una turbina de reacción de hélice generalmente consta de una hélice, con tres a seis palas, que está situada en un tubo. El flujo de agua está controlado por compuertas que se encuentran aguas arriba de la hélice. La mayoría de los modelos de turbinas de reacción de hélice cuentan con puertas de entrada fijas, mientras que algunos modelos, incluida la turbina de reacción Kaplan, cuentan con puertas de entrada ajustables y palas de rotor. La turbina Kaplan se utiliza normalmente en escenarios especializados que requieren ajustes finos de las palas para una producción de energía eficiente.
Otros tipos de turbinas de reacción de hélice incluyen la turbina de bulbo, que generalmente consta de una turbina y un generador que opera en la corriente de agua. La turbina straflo es similar, excepto que el generador se coloca en el exterior de la turbina. Una turbina de tubo presenta una conexión directa al generador.
La turbina de reacción Francis fue inventada por James B. Francis en 1848. Se puede implementar tanto horizontal como verticalmente, según la aplicación. Normalmente, hay dos etapas de contacto con el agua en la turbina de reacción Francis. A medida que el agua entra por la parte superior de la turbina y cuando el agua se vacía desde la parte inferior de la turbina, se transfiere energía, lo que resulta en el movimiento de la turbina. Generalmente, una turbina de reacción Francis consta de un rodete, varias paletas de guía, un tubo espiral, compuertas y un tubo de tiro.
Las turbinas de reacción cinética utilizan la energía cinética del agua corriente, en lugar de la energía potencial, para generar electricidad. Por lo general, estas turbinas se colocan en ríos, mareas o corrientes oceánicas para aprovechar el flujo natural de agua. No requieren infraestructura adicional para operar, reduciendo así el impacto potencial sobre el medio ambiente. La velocidad del flujo de agua dicta la especificación de la turbina cinética. Los períodos de inundaciones y sequías generalmente deben considerarse antes de que una persona implemente un sistema de turbina cinética.