水轮机的分类
水轮机分类
水轮机分类水轮机是一种利用水能转换成机械能的装置。
根据不同的分类标准，水轮机可以分为多种类型。
本文将从不同的分类角度出发，介绍常见的水轮机类型及其特点。
一、按照叶轮结构分类1. 悬臂式水轮机悬臂式水轮机是一种叶轮只有一侧有叶叶片的水轮机。
它的主要特点是叶轮只有一侧有叶片，叶轮的另一侧是空的，因此在水流作用下，叶轮只能单向旋转。
悬臂式水轮机的结构简单，但效率较低，主要用于小型水电站。
2. 双向逆流式水轮机双向逆流式水轮机是一种具有两个反向旋转叶轮的水轮机。
它的主要特点是叶轮有两个，水从叶轮中央进入，流经两个叶轮，最后从中央排出。
双向逆流式水轮机的效率较高，但制造难度大，主要用于中小型水电站。
3. 直径式水轮机直径式水轮机又称离心式水轮机，是一种叶轮直径较大的水轮机。
它的主要特点是叶轮直径较大，水流进入叶轮后，被离心力推向叶轮的外侧，从而产生动能。
直径式水轮机的效率较高，主要用于大型水电站。
二、按照水流方式分类1. 活塞式水轮机活塞式水轮机是一种利用水流压力推动活塞运动的水轮机。
它的主要特点是利用水流压力差推动活塞运动，从而产生机械能。
活塞式水轮机结构简单，但效率较低，主要用于小型水电站。
2. 喷嘴式水轮机喷嘴式水轮机是一种利用水流喷射推动叶轮旋转的水轮机。
它的主要特点是水从喷嘴射出，喷嘴的高速流体作用于叶轮，产生动能。
喷嘴式水轮机效率较高，但需要较高的水压力，主要用于中小型水电站。
3. 引水式水轮机引水式水轮机是一种利用水流引导叶轮旋转的水轮机。
它的主要特点是利用引水管将水引导到叶轮处，通过叶片的旋转产生动能。
引水式水轮机结构复杂，但效率高，主要用于大型水电站。
三、按照安装方式分类1. 泄流式水轮机泄流式水轮机是一种安装在水流强劲的水流中，利用水流直接推动叶轮旋转的水轮机。
它的主要特点是安装简单，但需要有足够的水源。
泄流式水轮机主要用于山区、河流等水源丰富的地区。
2. 水导式水轮机水导式水轮机是一种利用引水管将水引导到叶轮处的水轮机。
简述水轮机型式
简述水轮机型式水轮机是一种利用水能转换成机械能的机器，其类型根据运动方式、叶轮布置、水流方向和水力调节控制方式等不同条件而存在多种不同的型式。
本文将分别从以下几个方面来对水轮机型式进行简要介绍。
一、按照运动方式分类水轮机依据叶轮运动方式不同，可以分为以下两类：1.移动式水轮机移动式水轮机是指叶轮和轴心是动态的。
例如，过流式水轮机和喷射式水轮机就属于这类。
其中，过流式水轮机是指水流顺着叶轮的截面径流过，扭矩转矩均作用在叶轮上，且是流量比较大、落差较小的场合中应用较多的水轮机。
这种水轮机不仅结构简单，而且使用范围广泛，既可以用于水电站，也可以用于农业灌溉和排涝。
喷射式水轮机则是利用水流喷射来推动叶轮的一种水轮机，其最大特点是高速、噪音小、振动少、气蚀干扰小。
该水轮机需要电力机械带动喷嘴形式对水进行高速喷射，以产生剪切作用，使得水通过喷口时加速，从而推动叶轮运转。
蜗壳式水轮机是指将水从三叶泵引导至叶轮外围及蜗壳内部，并以它自己的动力行使叶轮进而产生电能的一种水轮机，它的叶轮内部被安装有充分凸起的贝壳的形似蜗壳的蜗壳形容器，用以产生或加强水流速度。
横流式水轮机则是指叶轮平行于水平面，水从轴心左右两侧流过，并有叶片的步进间隔向前或向后斜度的一种水轮机。
根据叶轮放置方式的不同，可以分为单桨横流式水轮机和双桨横流式水轮机两种。
这种水轮机在水头高度较低的场合中使用较为广泛，但它比过流式水轮机叶轮的轮轴布置复杂，同时相对应的流量也较小。
二、按照叶轮布置分类叶轮布置在水流方向与轴线重合的水轮机，又称反力式水轮机。
水从叶轮外周流向中心，在叶轮叶片上反弹，通过弹性作用对叶轮进行推动，从而产生动力。
直流水轮机在水压大、水头高的情况下使用效果更佳。
但是它的结构比较复杂，需要较高的制造水平和运营管理水平。
2.斜流水轮机斜流水轮机是指叶轮的排流方向与轴线呈不同角度的一类水轮机。
在操作中，水由叶轮的轮缘流向轴心，随后经过一系列弧形或笔直的叶片后，呈现出垂直叶片的方向，最终经过底部的唇缘流出。
水轮机的分类
水轮机的类型
1、反击式水轮机
定义：利用水流的势能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机。 特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流是连续的，而且在同一时间内，所 有转轮叶片之间的流道都有水流通过，即水流充满转轮室。
（1）混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。
适用范围：H=20-700 m , 单机容量：几万kW-几十万kW 广泛应用于中高水头、中小流量电站。
广泛，机组结构紧凑，流道形状平直，水力效率高。
轴伸式贯流机组：发电机安装在外面，水轮机轴伸出到
尾水管外面。
竖井式贯流机组：发电机安装在竖井内
2、冲击式水轮机 定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮 机。。 特征：转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流 在进入水轮机之前已转变成高速自由射流，该射流冲击 转轮的部分轮叶，并在轮叶的约束下发生流速大小和方 向的急剧改变，从而将其动能大部分传递给轮叶，驱动 转轮旋转。 在射流冲击轮，水流只冲击着转轮的一 部分，而不是全部。 类型：水斗式、斜击式、双击式。
（3）双击式
特点：从喷嘴出来的射流先后两次冲击在转轮叶片上。 这种水轮机结构简单、制作方便，但效率低、转轮叶片 强度差。 适用：仅适用于单机出力不超过1000kW的小型水电站， 其适用水头一般为5～100m。
（三）水轮机适用水头
OVER
适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40～200m 。
常用于抽水蓄能水电站。
（3）贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。 不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾 水管出口都是轴向的。适用于低水头、大流量的 河床式和潮汐水电站。
叶片：固定的或可转动的两种。 应用：贯流式水轮机的适用水头为1～25m，适用于低水 头、大流量的河床式和潮汐水电站。目前我国自行研制 的最大的灯泡贯流式水轮机转轮直径为5.5m，单机出力 为15MW。 类型：全贯流式、半贯流式。
水轮机分类
水轮机分类
水轮机分类
一、反击式水轮机
1、各种类型的反击式水轮机都设有进水装置，大、中型立轴反击式水轮机的进水装置一般由蜗壳、固定导叶和活动导叶组成，蜗壳的作用是把水流均匀分布到转轮周围，反击式水轮机都设有尾水管，其作用是：回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收；
2、轴流式水轮机适用于较低水头的电站，在相同水头下，其比转数较混流式水轮机为高，轴流定桨式水轮机的叶片固定在转轮体上。
一般安装高度在3-50m，叶片安放角不能在运行中改变，结构简单，效率较低，适用
于负荷变化小或可以用调整机组运行台数来适应负荷变化的电站，其转轮叶片一般由装在转轮体内的油压接力器操作，可按水头和负荷变化作相应转动，以保持活动导叶转角和叶片转角间的最优配合，从而提高平均效率，这类水轮机的最高效率有的已超过94%。
典型例子就是葛洲坝；
3、贯流式水轮机的导叶和转轮间的水流基本上无变向流动，加上采。
水轮机的基础知识
水轮机的基础知识水轮机的一些基础知识要点：1. 工作原理：水轮机通过水流对其内部转轮叶片的作用力而转动，将水流的动能和势能（位能）转化为机械能。
2. 分类：根据转换水流能量方式的不同，水轮机主要分为两大类：冲击式水轮机：如水斗式、斜击式和双击式等，这类水轮机的特点是水流在进入转轮前已转变为高速射流，直接冲击转轮叶片以做功。
反击式水轮机：包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式等，其特点是水流在通过转轮叶片时，压力和速度同时发生变化，水流充满整个转轮通道，在流动过程中持续作用于叶片上。
3. 主要部件：转轮（Runner）：是水轮机中直接接受水流能量并将其转化为旋转运动的关键部件。
导叶（Guide Vanes）：用于调节水流方向和速度，控制进入转轮的水流状态，从而影响水轮机的工作效率和稳定性。
压力管道或蜗壳（Spiral Case）：将上游水库中的水引入水轮机，并调整水流到合适的参数供转轮使用。
尾水管（Draft Tube）：作完功后的水流出转轮后，通过尾水管逐渐减压并将剩余能量转化为低速水流排出，减少能量损失。
4. 工作参数：工作水头（Head）：即水流从上游至下游的高度差，它代表了水流的位能大小。
流量（Discharge 或 Flow Rate）：单位时间内通过水轮机的水量，反映了水流的能量密度。
输出功率（Power Output）：由水头和流量共同决定，水头越高、流量越大，则水轮机输出的功率也越大。
5. 应用场合：水轮机广泛应用于水电站，根据不同的水头和流量条件选择不同类型的水轮机设计，以达到最优的能源转化效率。
6. 性能指标：效率（Efficiency）：衡量水轮机能量转化好坏的重要参数，通常指水轮机的有效功率与输入水流总能量之比。
稳定性（Stability）：反映水轮机在各种工况下运行的稳定程度。
7. 发展历史：水轮机的历史悠久，早在古代中国就有利用水轮驱动磨坊等器械的记载，现代水轮机则经过不断的科技创新，设计和制造技术日益成熟，效能不断提升。
水轮机的类型构造及工作原理
水轮机的类型构造及工作原理
水轮机是一种将水流动能转化为机械能的机器，广泛应用于水力发电、灌溉、排水等领域。
根据水轮机的构造和工作原理，可以将其分为以下几种类型：
一、依据水轮机叶轮的类型：
1. 低扬程水轮机：叶轮为平板或斜板叶轮，适用于水头较低的场合。
2. 中扬程水轮机：叶轮为斜流叶轮或混流叶轮，适用于水头较中等的场合。
3. 高扬程水轮机：叶轮为反曲叶轮或轴流叶轮，适用于水头较高的场合。
二、依据水轮机的布置方式：
1. 水平轴水轮机：水流与水轮机轴线平行，叶轮通常为轴流叶轮或混流叶轮。
2. 垂直轴水轮机：水流与水轮机轴线垂直，叶轮通常为斜流叶轮或反曲叶轮。
三、依据水轮机的进水方式：
1. 直径式水轮机：水流直接冲击叶轮，叶轮中心为进水口。
2. 斜流式水轮机：水流斜向冲击叶轮，叶轮中心为进水口。
3. 轴流式水轮机：水流沿轴线方向进入叶轮，叶轮中心为进水口。
水轮机的工作原理是利用水流的动能将叶轮带动旋转，从而将水流动能转化为机械能。
水流经过进水口进入叶轮，叶片将水流的动能转化为叶轮的旋转动能，然后通过轴传递到发电机或其他机械设备上。
水轮机的效率取决于水头、流量、叶轮类型和转速等因素，通常可达到70%以上。
总之，水轮机是一种重要的水力发电设备，其类型和工作原理的了解对于水力发电和水资源利用具有重要的意义。
水轮机的类型构造及工作原理
水轮机的类型构造及工作原理水轮机是一种将水流动能转化为机械能的装置，广泛应用于水利发电、抽水、供水等领域。
根据不同的工作原理和构造方式，水轮机可以分为以下几种类型：1. 蓄能式水轮机（Impulse Water Turbine）：蓄能式水轮机通过高速水流冲击叶轮上的叶片，将水流的动能转化为叶轮的动能，再通过机械传动将动能转化为机械能。
蓄能式水轮机可以进一步分为斯奈尔逊水轮机、佩尔顿水轮机和弧翻水轮机等。
斯奈尔逊水轮机（Pelton Turbine）：斯奈尔逊水轮机是一种利用高速喷射水流冲击叶片的水轮机。
当高速的水流经过喷射管，喷射口处有一个喷嘴，水流经过喷嘴变为高速的射流，射流喷向叶轮上的叶片，冲击叶片使其转动。
斯奈尔逊水轮机主要适用于高水头和小流量的水力发电站。
佩尔顿水轮机（Turgo Turbine）：佩尔顿水轮机是斯奈尔逊水轮机的改进型，喷口由一个切割型孔道和一个喷射皮供水孔组成，通过设计孔道形状和取适当的工作压力，充分利用水力能量，使得佩尔顿水轮机相对效率高，适用于中、小型水力发电站。
弧翻水轮机（Cross-Flow Turbine）：弧翻水轮机是一种垂直轴流式水轮机，水流经过顶部的导水管流入导水槽，然后通过导叶导入叶轮，流经叶轮后再通过弧翻装置流出。
弧翻水轮机适用于较低水头和大流量的水力发电站。
2. 反作用式水轮机（Reaction Water Turbine）：反作用式水轮机是通过水流对叶轮叶片的冲击和流经叶轮的作用力来驱动叶轮旋转的水轮机。
反作用式水轮机可以进一步分为法兰西斯水轮机、咆哮水轮机、半径式水轮机等。
法兰西斯水轮机（Francis Turbine）：法兰西斯水轮机是一种水流流过叶轮两侧的轴流水轮机，水流首先流经导叶，然后分流流经叶轮两侧，冲击叶片使其旋转。
法兰西斯水轮机适用于中、高水头和大流量的水力发电站。
咆哮水轮机（Kaplan Turbine）：咆哮水轮机是一种可调桨叶片的轴流水轮机，叶轮上的桨叶可以根据水流条件的不同调节叶片角度，以适应不同的工况。
全国水轮机标准
全国水轮机标准一、水轮机分类与型号水轮机按照工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。
冲击式水轮机根据喷嘴数量和布置方式又分为单喷嘴、双喷嘴和多喷嘴几种，反击式水轮机则根据转轮叶片形状和布置方式分为轴流式、混流式、斜流式和贯流式四种。
型号是水轮机在标准额定工况下的性能参数和尺寸规格的简称，由机组的额定转速、额定流量、额定功率、吸出高度等参数组合而成。
如冲击式水轮机的型号是“HLI36-L21/1000”，其中H表示水轮机，L表示立式，I表示单喷嘴，36表示设计序号，L2表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为2米，1000表示额定转速为1000转/分钟。
反击式水轮机型号是“HL123-L7.7/2250”，其中H表示水轮机，L表示立式，123表示设计序号，L7.7表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为7.7米，2250表示额定转速为2250转/分钟。
二、水轮机设计规范设计规范是进行水轮机设计的准则和基础，包括水轮机的结构形式选择、过流通道设计、转轮叶片设计、导水机构设计、接力器设计、调速器设计等方面。
在设计中应充分考虑设备的适用性、高效性、可靠性和经济性，以满足不同工况下的性能要求。
三、水轮机材料标准水轮机材料应具有足够的强度、耐腐蚀性和耐磨性，以保证在运行过程中不发生断裂、变形和磨损等现象。
常用的材料包括铸钢、铸铁、合金钢、不锈钢等。
对于不同材料的使用范围和使用条件应严格执行相应的标准规范。
四、水轮机制造与装配标准制造与装配标准是保证水轮机产品质量的关键环节，包括制造工艺流程、装配工艺流程、质量检验等方面的规定。
在制造过程中应严格控制材料的质量和加工精度，保证转轮叶片与导叶的配合精度以及各部件之间的连接牢固可靠。
在装配过程中应按照规定的顺序和步骤进行组装，确保设备的正确性和可靠性。
五、水轮机性能试验与评价方法性能试验与评价是对水轮机性能的全面检测和评估，包括效率试验、空化试验、动平衡试验等方面。
2019一级建造师水利实务-水轮机类型
2019一级建造师水利实务:水轮机类型
2019一级建造师水利实务：水轮机的类型
一、水轮机的分类
水轮机按水流能量的转换特征分成两大类：反击式和冲击式。
而每一大类根据其转轮区内水流的流动特征和转轮的结构特征又可分成多种形式。
(一)反击式水轮机
反击式水轮机按转轮区内水流相对于主轴流动方向的不同又可分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。
(二)冲击式水轮机
冲击式水轮机按射流冲击转轮的方式不同可分为水斗式、斜击式和双击式三种。
二、水轮机的型号
根据我国《水轮机型号编制规则》规定，水轮机的型号由三部分组成，每一部分用短横线”-”隔开，各部分符号的表示方法如书中图1F418032所示。
1.第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机形式;阿拉伯数字表示转轮型号，入型谱的转轮的型号为比转速数值，未入型谱的转轮的型号为各单位自己的编号，旧型号为模型转轮的编号。
可逆式水轮机在水轮机形式代表符号后加”N”表示。
2.第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和水轮机引水室特征。
3.第三部分是阿拉伯数字，表示以cm为单位的水轮机转轮的标称直径。
如：HL220-LJ-500，表示转轮型号为220的混流式水轮机，立轴，金属涡壳，转轮直径为500cm。
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水轮机知识水轮机的主要类型及适用水头
水轮机的主要类型及适用水头水轮机是将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。
根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。
反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。
一、反击式水轮机反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。
当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
1.混流式水轮机如图1-4所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。
混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。
图1-4 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-5所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。
轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。
根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。
轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。
轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。
但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
图1-5 轴流式水轮机1—导叶；2—叶片；3—轮毂3．斜流式水轮机如图1-6所示，水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。
斜流式水轮机的转轮叶片大多做成可转动的形式。
因此，斜流式水轮机具有较宽的高效率区，适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40～200m。
水轮机分类和结构(水电站培训资料)
水轮机分类和结构一、水轮机分类1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。
反击式利用水流的压能和动能，冲击式利用水流动能。
反击式中又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。
冲击式中又分为水斗式、斜击式和双击式三种。
2、混流式：水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出。
应用水头范围：30m~700m。
特点：结构简单、运行稳定且效率高。
3、轴流式：水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动。
应用水头：3~80m。
特点：适用于中低水头，大流量水电站。
分类：轴流定桨、轴流转桨4、冲击式：转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。
水头范围：300~1700m。
适用于高水头，小流量机组。
5、水轮机主轴布置形式分类（1）水轮机按主轴的布置形式又可分为卧式和立式两种（也称横轴和立轴）。
立式布置得水轮发电机分为悬式和伞式两种。
（2）悬式发电机的推力轴承位于发电机转子上部的上机架上或上机架中。
伞式发电机的推力轴承位于转子下部的下机架中，或用支架支承在水轮机顶盖上。
伞式发电机又分普通伞式（其上、下导轴承分别位于上、下机架中），半伞式（只用上导轴承，它布置在上机架中，无下导轴承；我厂机组为此类型）和全伞式（只有下导轴承，它布置在下机架中，无上导轴承）。
二、水轮机主要基本参数1、工作水头H是指水轮机进、出口断面处单位重量水体的能量差，单位是米（m），典型工作水头有以下：（1）最大水头（Hmax）：水轮机运行范围内允许出现的最大净水头。
（2）最小水头（Hmin）：水轮机运行范围内允许出现的最小净水头。
（3）设计水头（H设）：水轮发电机组发出额定功率时的最小水头。
2、流量Q是指单位时间内，通过水轮机某一既定过流断面的水量，单位是立方米/秒。
3、出力N是指水流在单位时间内所做的功（功率），其大小与水轮机的水头，流量有关，单位为千瓦。
计算公式：N=9.81QHn4、效率是指水轮机总效率，是水轮机输入功率与输出功率之比，其值总是小于1，因为水轮机在工作过程中不可避免地要产生一些能量损失，主要包括：（1）水力损失：即水流经过蜗壳、导水机构、转轮、尾水管的水头损失。
大中小型水轮机分类标准
大中小型水轮机分类标准
水轮机是一种通过水流驱动的装置，将水能转化为机械能或电能。
按照水轮机的容量和规模，可以将其分为大、中、小型水轮机。
不同国家和地区对水轮机的分类标准可能略有不同，以下是一个常见的分类标准：
1. 大型水轮机：装机容量在10兆瓦（MW）及以上的水轮机。
这类水轮机通常用于大型水力发电站，如大坝、水库等，可以产生大量电能，为国家和地区提供稳定的电力供应。
2. 中型水轮机：装机容量在1兆瓦（MW）至10兆瓦（MW）之间的水轮机。
这类水轮机适用于中等规模的水力发电项目，如中小型水库、河流等。
它们在满足当地电力需求的同时，也可以为电网提供一定的支持。
3. 小型水轮机：装机容量在1兆瓦（MW）以下的水轮机。
这类水轮机通常用于小型水力发电项目，如微型水库、农村、山区等。
它们的投资成本相对较低，适合在分散式能源系统中应用。
需要注意的是，不同国家和地区对水轮机的分类标准可能有所差异。
在具体应用中，需要参考当地的标准和规定来选择合适的水轮机类型。
水轮机分类
水轮机分类一、水轮机分类水轮机是将水能转换成机械能的一种原动机。
它驱动发电机，将旋转的机械能转变为电能。
水轮机和发电机的联合体又称水轮发电机组（简称机组）。
水轮机的工作状况取决于水电厂的工作水头和流量。
由于水头和流量的变化范围很大，因而水轮机的类型也很多。
（一）按水流能量转换特征分类按水流能量转换的特征，水轮机可分为两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。
反击式水轮机特点是：转轮位于水流流经的整个通道中，在同一时间内，所有转轮叶片的通道都有水流通过。
水流流经叶片通道后，流速大小和方向都发生了变化，这种变化反映了水流的动量的变化。
这个动量的变化是转轮作用于水流产生的，因而水流对转轮有个反作用力，这个反作用力推动转轮旋转。
这种利用水流的反作用力推动转轮旋转的水轮机，称为反击式水轮机。
冲击式水轮机的特点是：当水流流经转轮时，不像反击式水轮机那样整个转轮位于水流流经的通道中，只有部分转轮叶片充满了水，其余部分则处在大气之中。
水流以射流形式冲击转轮。
冲击式水轮机实际上是利用水流的动能推动转轮旋转。
而且在同一时间内水流只冲击着部分水斗。
所以利用水流冲击的动能推动转轮旋转的水轮机，称为冲击式水轮机。
反击式水轮机多用于中、低水头水电厂，冲击式水轮机多用于高水头水电厂。
（二）按水轮机结构形式分类水轮机按结构形式的不同又可分为以下几种类型：二、混流式水轮机的构造混流式水轮机又称法兰西斯水轮机，是目前应用最广泛的一种水轮机。
其所以称之谓混流式是因为水流在转轮中的流动过程是辐向进轴向出。
大中型混流式水轮机一般为立式装置，小型为卧式装置。
立式装置有利于尾水管的布置，也便于机组的安装和检修，可减小厂房的平面尺寸。
大型混流式水轮机适用于水头1/—;//3，单机容量已由几十千瓦发展到几十万千瓦，白山水电厂采用我国自行设计制造的单机容量为6//<9 的混流式水轮发电机。
水轮机的类型构造及工作原理
水轮机的类型构造及工作原理水轮机是一种将水的动能转化为机械能的设备，广泛应用于发电、泵送和提水等领域。
根据其工作原理和构造特点的不同，可以将水轮机分为以下几种类型：1. 响应式水轮机（Impulse Turbine）：响应式水轮机利用高速喷射的水流对叶片产生冲击力，从而驱动轮盘转动。
其构造包括水流喷嘴、喷流管道、叶片轮盘和出水管道等部分。
当水流通过喷嘴时，由于喷嘴内部构造的改变，水流速度迅速增大，导致水流的动能增加。
当喷流进入喷流管道后，受到喷流引导叶片上，水流的动能被转化为轮盘的动能，推动轮盘加速转动。
此时，水流的压力能由于水流速度的增加而降低。
最后，水流通过出水管道排出。
2. 反应式水轮机（Reaction Turbine）：反应式水轮机是利用水流动能的转化和扩张来驱动叶片转动的。
它在喷水嘴和叶片间建立起一定的水力耦合关系。
反应式水轮机包括水流引导器、胶囊壳、叶片和出水管道等部分。
当水流通过水流引导器时，水流被引导到胶囊壳内，形成围绕叶片旋转的水流。
水流在转动的过程中，受到叶片的作用力，导致叶片与水流之间的动量交换，从而使叶片和轮盘转动。
反应式水轮机在转动的同时，能够将水的压力能和动能同时转化为机械能。
3. 流浪式水轮机（Turbo Generator）：流浪式水轮机是水轮机的一种高效型式，其叶片通常呈现湾形，能够在相对低的水头条件下工作。
流浪式水轮机的构造与反应式水轮机类似，主要包括水流引导器、胶囊壳、叶片和出水管道。
流浪式水轮机通过引导水流在叶片上形成湍流，使水流的动能转化为叶片的动能。
在水流引导器和胶囊壳之间形成的高速流动水流，能够有效驱动叶片和轮盘转动。
流浪式水轮机的工作原理类似于反应式水轮机，能够同时利用水的压力能和动能。
总的来说，水轮机的工作原理是通过水流对叶片的冲击或水流与叶片之间的相互作用来驱动叶片和轮盘转动，将水的动能转化为机械能。
水轮机的构造主要包括水流引导器、胶囊壳、叶片和出水管道等部分。
水轮机知识水轮机的主要类型及适用水头
水轮机的主要类型及适用水头水轮机是将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。
根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。
反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。
一、反击式水轮机反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。
当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
1.混流式水轮机如图1-4所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。
混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。
图1-4 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-5所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。
轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。
根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。
轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。
轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。
但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
图1-5 轴流式水轮机1—导叶；2—叶片；3—轮毂3．斜流式水轮机如图1-6所示，水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。
斜流式水轮机的转轮叶片大多做成可转动的形式。
因此，斜流式水轮机具有较宽的高效率区，适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40～200m。
水轮机的分类
水轮机的分类水轮机是一种将水流能转化为机械能的装置，广泛应用于水力发电、水泵和水压机等领域。
根据不同的分类标准，水轮机可以分为以下几种类型。
一、按照水轮机的工作方式分类1. 响应式水轮机：也称为反应式水轮机，是最常见的一种水轮机。
它利用来自水流的冲击和压力来驱动水轮转动。
响应式水轮机适用于水流较大、水头较高的场所，如大型水电站。
2. 冲击式水轮机：冲击式水轮机利用水流的冲击力来推动水轮旋转。
它适用于水流较小、水头较低的场所，如小型水力发电站。
二、按照水轮机的装置方式分类1. 垂直轴水轮机：水轮机的轴线与水平面垂直，水流从轮盘的中心进入，然后从轮盘的边缘排出。
垂直轴水轮机适用于水流较大、水头较高的场所。
2. 水平轴水轮机：水轮机的轴线与水平面平行，水流从轮盘的一侧进入，然后从轮盘的另一侧排出。
水平轴水轮机适用于水流较小、水头较低的场所。
三、按照水轮机的叶轮形状分类1. 斜流水轮机：斜流水轮机的叶轮叶片呈斜向布置，水流从叶片的一侧进入，然后从叶片的另一侧排出。
斜流水轮机适用于水流较大、水头较高的场所。
2. 混流水轮机：混流水轮机的叶轮叶片呈螺旋状布置，水流既从叶片的内侧进入，也从叶片的外侧排出。
混流水轮机适用于水流较小、水头较低的场所。
四、按照水轮机的功率分类1. 小型水轮机：小型水轮机的功率一般在几千瓦到几十万瓦之间。
它适用于小型水力发电站、农村生活用水等场所。
2. 中型水轮机：中型水轮机的功率一般在几十万瓦到几百万瓦之间。
它适用于中型水力发电站、工业用水等场所。
3. 大型水轮机：大型水轮机的功率一般在几百万瓦到几千万瓦之间。
它适用于大型水力发电站、水压机等场所。
五、按照水轮机的安装方式分类1. 固定式水轮机：固定式水轮机是通过固定在地面或混凝土坝上来安装的。
它适用于水流较大、水头较高的场所。
2. 浮动式水轮机：浮动式水轮机是通过浮筒或浮船来支撑和安装的。
它适用于水流较小、水头较低的场所。
六、按照水轮机的特殊用途分类1. 波浪能水轮机：波浪能水轮机是一种利用海洋波浪能量来发电的水轮机。
水轮机的类型
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1. 混流式 特点：适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适 用高水头小流量电站。
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2. 轴流式：
➢ 特点：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。 ➢ 适用于大流量、低水头。一般水头在50m以下。 ➢ 轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。高效率区较小，适用于水头变化不大的小型电站。 ➢ 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。适用于大型水电站。
斜击、双击水轮机构造简单，效率低，用于小型电站。
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水
斗
轮叶
式 水
轮
机
转
轮
轮盘
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斜击式水轮机转轮
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双击式水轮机转轮
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谢谢！！！
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感谢您的观看！
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的。H<20m，小型河床电站
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灯泡式水轮机组
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二、冲击式水轮机
➢定义：利用水流的动能来做功的水轮机
➢特征：由喷管和转轮组成。
➢适用：水头高，流量小，多用于400m以上，最高 接近2000m。
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运行中的冲击式水轮机
水轮机主要类型：
水力转轮的分类
水力转轮是一种利用水流动能将机械能转化为电能或其他形式能量的装置。
根据不同的分类标准，可以将水力转轮分为多种不同类型。
以下是水力转轮的分类：一、按转轮类型分类1. 侧向进水水轮机：水从侧面进入转轮，转轮通常为圆盘形，由于水的冲击力使得转轮旋转，从而驱动发电机等设备产生电能。
2. 顶进式水轮机：水垂直地从顶部进入转轮，通常用于高水头情况下的发电。
3. 斜流水轮机：水从斜向进入转轮，适用于低水头情况下的发电。
4. 混流水轮机：水从上、下两个方向进入转轮，形成旋涡推动转轮旋转，广泛应用于中、低水头情况下的发电。
二、按转轮轴向分类1. 竖轴水轮机：转轮的轴线与水流方向垂直，适用于小型水电站或者山区水电站。
2. 横轴水轮机：转轮的轴线与水流方向平行，适用于大型水电站。
三、按水轮机转子叶片形状分类1. 直板叶水轮机：转子上的叶片为直板形状，结构简单，易于制造，但效率低。
2. 斜板叶水轮机：转子上的叶片为斜板形状，流线型更加合理，相比较直板叶水轮机，效率更高。
3. 弧形叶水轮机：转子上的叶片为弧形状，适用于中、低水头的发电。
四、按转子的数量分类1. 单级水轮机：只有一个转子，适用于小型水电站。
2. 多级水轮机：有多个转子，适用于大型水电站。
五、按水轮机的安装方式分类1. 固定型水轮机：水轮机固定在地面或者水库边缘，水从引水渠道流入。
2. 浮动式水轮机：水轮机浮在水面上，通过浮筒保持平衡，适用于水位变化较大的地区。
总之，水力转轮是一种非常重要的水能利用设备，不同类型的水力转轮适用于不同的水资源环境。
科学合理的选择水力转轮类型，可以有效提高水能的利用效率，为人们的生产和生活带来更多的便利。
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常用于抽水蓄能水电站。
（3）贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。 不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾 水管出口都是轴向的。适用于低水头、大流量的 河床式和潮汐水电站。
叶片：固定的或可转动的两种。 应用：贯流式水轮机的适用水头为1～25m，适用于低水 头、大流量的河床式和潮汐水电站。目前我国自行研制 的最大的灯泡贯流式水轮机转轮直径为5.5m，单机出力 为15MW。 类型：全贯流式、半贯流式。
（1）水斗式
水斗式的特点：从喷嘴出来的高速自由射流沿转 轮圆周切线方向垂直冲击轮叶。
水斗式的适用：适用于高水头、小流量的水电站。 大型水斗式水轮机的应用水头约为300～ 1700m，小型水斗式水轮机的应用水头约为 40～250m。
（2）斜击式
特点：从喷嘴出来的自由射流沿着与转轮旋转平面成一 角度的方向，从转轮的一侧进入轮叶再从另一侧流出轮 叶。与水斗式相比，其过流量较大，但效率较低。 适用：一般多用于中小型水电站，适用水头一般为20～ 300m。
全贯流式：发电机转子安装在水轮机转轮外缘，其特点 是流道平直、过流量大、效率高。但由于转轮叶片外缘 的线速度大、周线长，因而旋转密封困难。目前这种机 型已很少使用。
半贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳， 于低水头、大流量的河床式和潮汐水电站。 灯泡贯流式：发电机组安装在密闭的灯泡体内，使用较
水轮机的分类
水轮机的类型
1、反击式水轮机
定义：利用水流的势能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机。 特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流是连续的，而且在同一时间内，所 有转轮叶片之间的流道都有水流通过，即水流充满转轮室。
（1）混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。
适用范围：H=20-700 m , 单机容量：几万kW-几十万kW 广泛应用于中高水头、中小流量电站。
广泛，机组结构紧凑，流道形状平直，水力效率高。
轴伸式贯流机组：发电机安装在外面，水轮机轴伸出到
尾水管外面。
竖井式贯流机组：发电机安装在竖井内
2、冲击式水轮机 定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮 机。。 特征：转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流 在进入水轮机之前已转变成高速自由射流，该射流冲击 转轮的部分轮叶，并在轮叶的约束下发生流速大小和方 向的急剧改变，从而将其动能大部分传递给轮叶，驱动 转轮旋转。 在射流冲击轮叶的整个过程中，射流内的压力基本不变， 近似为大气压。在同一时刻内，水流只冲击着转轮的一 部分，而不是全部。 类型：水斗式、斜击式、双击式。
混流式水轮机转轮及机组
（2）轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出， 水流方向始终平行于主轴。
适用范围：H=3-80m
广泛应用于中低水头、大流量电站。
轴流式水轮机转轮及机组
根据其转轮叶片在运行中能否转动，分为：
A、轴流定桨式
转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低。但 它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降。 适用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水 电站。
B、轴流转桨式
转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了 高效率区的范围，提高了运行的稳定性。但是，这种水 轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂， 造价较高。 适用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
（2）斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮 叶片随工况变化而转动，高效率区广，结构特复 杂，加工工艺要求和造价均较高。
（3）双击式
特点：从喷嘴出来的射流先后两次冲击在转轮叶片上。 这种水轮机结构简单、制作方便，但效率低、转轮叶片 强度差。 适用：仅适用于单机出力不超过1000kW的小型水电站， 其适用水头一般为5～100m。
（三）水轮机适用水头
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