Propelerinė turbina priklauso mašinų grupei, kurios skysčio ar dujų srauto energiją paverčia sukimosi judesiu. Kaip nurodyta šiame aprašyme, šios mašinos skirstomos į dvi pagrindines kategorijas: vėjo arba vandens sraigtų turbinas. Sukimosi jėga, kurią sukuria šios mašinos, dažniausiai naudojama elektros energijai gaminti ir, kiek mažesniu mastu, mechaniniam darbui atlikti. Dažni sraigto turbinos mechaninių darbo variantų pavyzdžiai yra vėjo malūnai ir tam tikros rūšies vandeniu varomi malūnai. Dėl gausaus, atsinaujinančio ir pigaus sraigto turbinos energijos šaltinio tai yra vienas ekonomiškiausių ir aplinkai nekenksmingiausių kada nors sukurtų energijos gamybos būdų.
Propelerinė turbina taiko įprastą sraigto teoriją atvirkščiai, kad panaudotų latentinę kinetinę energiją dujų ir skysčių srautuose. Sraigtus sudaro centrinis velenas, prie kurio pritvirtintos mažiausiai dvi priešingos sparno formos mentės arba mentelės. Paprastai juos paverčia išorinis energijos šaltinis, kad būtų sukurta trauka, stumiant arba išstumiant orą ar skystį virš mentes. Propelerinėje turbinoje šis principas yra apverstas; srautas, oras ar skystis išstumia ašmenis, todėl jie pasuka veleną.
Vėjo turbinos plačiai naudojamos visame pasaulyje, siekiant panaudoti vėjo energiją elektrai gaminti, dirbti malūnams ar siurbti vandenį. Vėjo varomos propelerinės turbinos gali būti horizontalios arba vertikalios ašies konstrukcijos. Labiausiai atpažįstamas variantas yra horizontalios ašies turbina, kurią sudaro tradiciniai vėjo malūnai ir vėjo generatoriai su orlaivio tipo sraigtais. Ne mažiau veiksmingos yra naujesnės kartos vertikalių ašių konstrukcijos, kuriose yra plokščios arba išlenktos mentės, varančios vertikalų veleną. Tai lenkta mentelė Savonius, plokščioji mentelė Giromill ir išskirtiniai Darrieus „kiaušinio plakimo“ tipai.
Senesnėse horizontaliose turbinose turbinos galvutė turi būti visą laiką pasukta į vėją. Mažesnių pavyzdžių atveju paprastas vėtrungės tipo vairas pasuka besisukančią turbinos galvutę. Didesnėse turbinose naudojama vėjo jutiklių ir servo variklių sistema, kad propeleris būtų pasuktas į vėją. Daugumoje vėjo varomų sraigtų turbinų konstrukcijų naudojama pavarų dėžė, kad generatorius arba siurblio švaistiklis suktų reikiamu greičiu.
Vandeniu varomos propelerinės turbinos dažniausiai siejamos su didelėmis hidroelektrinėmis, nors yra keletas mažesnių pramonės ir žemės ūkio pritaikymų. Šios turbinos veikia taip pat, kaip ir jų vėjo varomi broliai, nors jų pagrindinė konstrukcija iš esmės skiriasi. Šios mašinos paprastai yra daug didesnės ir jų ašmenų konstrukcija paprastai yra trumpesnė nei vėjo varomų variantų. Labiausiai paplitusi iš šių didesnių vandens varomų turbinų yra Kaplan turbina. Kaplan turbinos yra mažo slėgio, didelio srauto, reakcijos įrenginiai, naudojami daugumoje didelių hidroelektrinių įrenginių.
Kaplan variante yra reguliuojamo žingsnio peiliukai, todėl efektyvumas paprastai viršija 90 procentų įvairiomis vandens lygio ir srauto sąlygomis. Didelė efektyvumo dalis pasiekiama kruopščiai suplanuotu vandens srauto keliu, dėl kurio išleidžiamas skystis sulėtėja. Dėl šio lėtėjimo didžiausias kinetinės energijos kiekis perduodamas propelerio mechanizmui. Kaplan turbinos gali pagaminti 100 megavatų (100,000,000 XNUMX XNUMX vatų) ar didesnę galią.
Propelerinė turbina naudoja atsinaujinančius energijos šaltinius, kurie yra nemokami arba ypač pigūs, palyginti su iškastinio kuro galimybėmis. Šiuose įrenginiuose naudojamų technologijų pažanga nuolat plečia jų efektyvumo ir pajėgumo ribas, todėl artimiausiu metu jie gali tapti perspektyviu įprastinio kuro pakaitalu. Propelerinės turbinos technologija taip pat tampa vis labiau prieinama, o tai dar labiau sustiprina jos vaidmenį švaresnio, ekologiškesnio energijos tiekimo scenarijaus srityje.