水轮机的类型构造及原理

1、 第一篇第一篇 水轮机水轮机 第一章第一章 水轮机的类型水轮机的类型 构造及工作原理构造及工作原理 动能 水轮机 发电机水流能量 机械能 电能 势能 水泵 电动机水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。研究的目的是充分利用水能资源，为厂房布置设计作准备。 水 水轮机 水轮发电机组。 功 能：获得旋转机械能力 水 泵+电动机 水泵抽水机组。 功能：输水机 水 泵+水轮机 抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能械 第一节第一节 水轮机的主要类型水轮机的主要类型划分标准:水轮机主要利用水能做功，将水能转换为旋转机械能。列转轮进出口能量方程：)2()2(2222

2、2111gvpZgvpZH12)()(22212211gHvvHpZpZ水轮机分类标准即Ep+Ec=1。根据水流作用原理分：冲击式：Ep=0 EC=1 完全利用 水流动能；反击式：0Ep1 Ep+Ec=1 以利用势能为主。一、一、 反击式水轮机反击式水轮机(reaction water turbine) 1 特征特征：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由水流通过，水流充满转轮室。 2 原理原理：水流通过转轮叶片时，水流流速的大小、方向均发生变化，因此动量也发生了改变，水流产生反作用力，作用与每个转轮叶片，使转轮产生旋转力矩，从而做功。1、

3、混流式水轮机水流特点： 水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。适用范围：H=20700 m ， 目前国内最大单机容量：80万kW（向家坝）优点：适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。核心部件：转轮混流式水轮机 2、轴流式水轮机水流特点：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。 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）。适用水头流量的变化，高效率区广，大中型电站多采用。 H：380m。（葛洲坝：17万kW）。轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单，效率低。适用H、Q变

4、化不大的情况（工况较稳定） 。 轴流式水轮机3、斜流式水轮机水流特点：水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。 特点：这种水轮机是在50年代初为了提高轴流式水轮机的适用水头在轴流转浆式水轮机的基础上改进提出的新机型。目前用得多的是斜流式水泵水轮机，广泛用在抽水蓄能电站， H:40200m。斜流式水轮机 斜流式水轮机4、贯流式水轮机贯流式：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。H20m ，小型河床电站或潮汐电站。全贯流式： 发电机转子安装在转轮外缘。优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯炮式。全贯流式水轮机二、二、 冲击式水轮机冲击式水轮机1、 特征：特征： 由喷管和转轮组成。水流以自由水流的形式(P=Pa)冲击转轮，利用水流动能(V方向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。2、类型、类型：(1)、水斗式：特点是由喷泉嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。适用H：1002000m；使用最广泛（高水头，小流量）。(2)