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考點：水力機械設備(水輪機)【視頻解讀>>】

水輪機是將水的能量通過轉輪轉換為機械能的一種動力機械，一般由引水室、導葉、轉輪和出水室等構成。

（一）水輪機的分類

1. 反擊式水輪機

水輪機的轉輪在工作時全部浸沒在有壓的水流中，水流經輪葉流道時受葉片的作用，流速的大小和方向都發生了變化，水流對轉輪有反作用力，驅動轉輪旋轉，因此稱為反擊式水輪機。

1）混流式水輪機

水流沿徑向進入轉輪，后轉為沿軸向離開轉輪。水流進入轉輪內，在徑向與軸向通過葉片時均做功推動轉輪，故稱為混流式水輪機。

適用水頭范圍一般為30-700m。

2）軸流式水輪機

水流在轉輪進口曲軸向流入，推動轉輪葉片做功后再由軸向流出，由于推動轉輪葉片的水流方向與轉輪軸的方向是一致的，故稱為軸流式水輪機。

（1）軸流轉槳式水輪機。

這種水輪機性能穩定、有效區寬，但需要一個操作葉片轉動的機構，與軸流定槳式水輪機相比，結構較復雜、造價較高。

適用水頭范圍一般為3-80m，這種機型屬于低水頭段機組，適用于低水頭水力發電工程，單機組容量無法做到特別大，一般為3-200MW。

（2）軸流定槳式水輪機。

與軸流轉槳式水輪機相比結構簡單、造價較低，但運行穩定性差，在偏離設計工況時效率會急劇下降。

適用水頭范圍一般為3-50m，單機容量為2-50MW，適用于低水頭大流量以及水頭變化幅度較小的中小型水力發電工程。

（3）軸流調槳式水輪機。

適用于容量不大但運行范圍寬的機組。

這種機組的槳葉調節需要吊出轉輪，在安裝間調節槳葉的角度。根據每年的季節不同，來水量不同，可以停機后吊出轉輪、調整輪轂上槳葉的角度，使機組運行性能盡可能得到改善。

3）貫流式水輪機

貫流式水輪機轉輪與軸流式水輪機轉輪基本相同，也分為定槳式和轉槳式，但轉軸是水平方向或略有傾斜，水流是沿水輪機軸線方向進入，沿水輪機軸線方向流出。

該機型過流能力大，水頭損失小，這是一種 適用水頭較軸流式更低的機組，適用水頭范圍一般為2-30m，通常機組尺寸較大，但單機容量較小，一般不超過100MW。

4）斜流式水輪機

適用水頭范圍較寬廣，一般為40-200m。

該型式水輪機性能穩定，有效率區寬，常做成可逆式水力機械，用于抽水蓄能電站中。

2. 沖擊式水輪機

沖擊式水輪機的轉輪受到高速噴射水流的沖擊而旋轉，在同一時間內水流只沖擊轉輪的部分斗葉，主要利用了水流的動能。

此類水輪機不用尾水管、蝸殼和導水機構，構造簡單，便于維護和管理。

（1）水斗式水輪機。

適用于高水頭水力發電工程（一般為300-1700m），水頭最高可達1883m。

該型式水輪機運行性能穩定，效率較反擊式水輪機低一些，但其結構較簡單，是沖擊式水輪機中應用最廣泛的一種水輪機。

（2）斜擊式水輪機。噴嘴呈斜向布置，噴嘴射流與轉輪平面呈某一角度，一般α=22.5°，水頭適用范圍為20-300m。

（3）雙擊式水輪機 

水流兩次沿轉輪葉片流動，即兩次沖擊轉輪，所以稱為雙擊式水輪機，一般用于小型水力發電工程。

3. 可逆式水輪機

可逆式水輪機又稱水泵水輪機，是抽水蓄能電站的動力設備。電能富余時將下庫的水抽到上庫，電能缺乏時用抽到上庫的水來發電。在發電時作水輪機使用，抽水時作水泵運行。水泵水輪機常用的為可逆混流式水泵水輪機。

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