Создание гидравлической турбины
Развитие электротехники вызвало решительный переход от поршневых паровых двигателей к паровым турбинам как основному двигателю тепловых электрических станций, способному по мощности и быстроходности обеспечить привод крупных электрических генераторов. Гидравлические турбины возникли в 30-х годах XIX в., и большинство их типов сложилось еще до становления электроэнергетики. В течение XIX и начала XX вв. гидравлические двигатели прошли большой путь развития в отношении повышения их быстроходности и мощности в одном агрегате, а также в усовершенствовании их конструкций и систем регулирования. Одновременно гидравлические турбины непрерывно совершенствовались для использования гидравлической энергии в большом диапазоне напоров.
Время применения гидравлических двигателей, насчитывающее более чем двухтысячелетнюю историю, может быть разделено на несколько периодов. Первый период— самый длинный; он продолжался от постройки первых водяных колес до середины 30-х годов XIX в. Он характеризуется применением гидравлических силовых установок, в которых использовались водяные колеса разных конструкций. Механическая энергия водяных колес или использовалась на месте ее получения, или передавалась при помощи механических устройств на небольшие расстояния (обычно не более нескольких десятков метров). Второй период в развитии гидравлических двигателей продолжался от середины 30-х до начала 90-х годов прошлого века. В это время был осуществлен переход к водяной турбине, подверглись изучению происходящие в ней процессы и шло усовершенствование конструкций этого двигателя. Водяное колесо потеряло значение основного двигателя и сохранилось лишь в маломощных сельских установках. Механическая энергия водяных турбин этого периода также использовалась на месте ее производства или в непосредственной близости к нему; в этом отношении практика водяных турбин еще не дала энергетике чего-либо принципиально нового по сравнению с тем, что она получила от водяных колес.
Развитие проблемы передачи энергии на расстояние посредством электрического тока положило начало новому этапу в истории использования гидравлической энергии, когда стали строиться водяные турбины для применения в гидросиловых установках, сооруженных в местах с разными характеристиками гидравлических ресурсов (по стоку, напору). Работа этих установок была направлена на превращение механической энергии на месте ее получения в энергию электрическую, передаваемую к месту ее потребления на различные расстояния.
Гидравлические машины, в которых механическая энергия движения воды или других жидкостей превращается в энергию движения вращающегося вала, можно разделить на две основные группы: а) первичные гидравлические Двигатели и б) устройства для передачи и распределения энергии посредством промежуточной жидкой среды. К первой группе относятся водяные колеса и гидравлические турбины, создающие непрерывное вращательное движение рабочего вала, водостолбовые машины, гидравлические тараны, а также двигатели, использующие энергию приливов. Ко второй группе относятся гидравлические прессы, Гидроприводы и различные виды гидропередач, которые получили значительное распространение в современном Машиностроении и аппаратостроении.