水轮机shuǐ lún jī

一种涡轮机。1931年《英汉对照百科名汇》：“Water turbine，水轮机。”◇水轮、水涡轮、水力卧轮机、水力透平、透平，其中“透平”为英语turbine之音译。

水轮机hydraulic turbine

利用水流能量转变为旋转机械能的原动机。
类型 种类很多，主要区别在水的流向与转轮结构的不同。其分类如下：

反击式水轮机主要利用转轮进口处水流的压力能量进行工作。❶混流式水轮机(图1)，水流直接从水轮机四周经导叶后辐向进入转轮，使其旋转作功，然后沿轴向流出转轮，从尾水管泄至下游。由于水辐向流进，轴向流出，故称为混流式。
❷轴流式水轮机(图2)，转轮为螺旋桨式，一般为四叶桨式，也有二、三或六叶者。水流沿轴进入水轮，推动转轮旋转，并沿轴流出。按轮叶结构分为定桨式，转桨式和半转桨式三种：定桨式桨叶不能调整；转桨式可依桨轴转动，当水头、出力变化时，桨叶可根据水流运动情况转动一定角度，始终保持最符合水流运动的倾斜位置，以减少水流能量损失，提高水轮机效率；半转桨式转桨需停机后，将轮叶安装角调整到0°、+5°、+10°或-5°。
❸贯流式水轮机，转轮与轴流式水轮机相同，实际上也是一种轴流式水轮机，只是水流进导叶到流出转轮不像轴流式中水流需改变方向，流道平直通畅，水力损失较小，效率较高。分为两种：全贯流式将发电机转子安装在水轮机转轮外圈，由于发电机的密封绝缘十分困难，很少使用；半贯流式的水轮机和发电机仍分成两独立部分，又分灯泡式(图3)、轴伸式(图4)、竖井式(图5)。灯泡式水轮机的轮壳和发电机相连，其结构简单。轴伸式与竖井式的水轮机轴较长，伸出尾水管或伸入竖井内与发电机相联。轴伸式的流道弯曲，效率略有降低。这两种结构比较牢固，支撑不易振动。

图1 混流式水轮机结构图

图2 轴流式水轮机结构图

图3 18千瓦灯泡贯流水轮发电机组结构示意图

图4 轴伸贯流式水轮机

图5 竖井贯流式水轮机

冲击式水轮机是使经压力水管引来的水，流经针阀，从喷嘴喷出，形成高速射流冲击轮叶，推动水轮机转动，然后由尾水渠排往下游。依轮叶形状和喷嘴放置位置而分水斗式、斜击式、双击式。❶水斗式水轮机(图6)，轮叶像勺斗，中间有一凸起锐缘，将轮叶对称分为两半，喷嘴设在转轮的平面中，对正锐缘，使射流均匀分开，撞击损失小，运转比较平稳。
❷斜击式水轮机(图7)，喷嘴与转轮的平面成一角度。其结构简单，耗水量很小。
❸双击式水轮机，水由喷嘴射出后，冲击轮叶一次，然后穿过叶轮内部再次冲击叶轮下侧轮叶一次(图8)。

图6 水斗式水轮机

图7 1.5千瓦简易微型斜击式水轮发电机组

图8 双击式水轮机（闸板调速）

主要参数 水轮机的主要参数有： ❶水头H（米），即水轮机进、出口水位高度差。
❷流量Q(米³/秒)，即单位时间内流经水轮机排水量。
❸水轮机出力N（千瓦），表示水流的能量，N=9.81QHη，式中Q为设计流量；H.为平均水头；η为水轮机效率，小型水轮机在82%以下。
❹转速n(转/分)。
❺比速n_s＝，即工作水头为1米，水轮机功率为1千瓦时，水轮机的转速。
适用条件 反击式水轮机适用于低水头，大流量，冲击式适用于高速水流。中、小型适用条件见表。

中、小型各类水轮机适用条件

调速装置 调节进入水轮机的水量，控制水轮机转速的装置，是水轮机的重要组成部分，其结构有多种型式，可根据水轮机的类型选择相应的调速装置。

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水轮机water turbine

将水流的势能及动能转换成机械能的动力机。是水力发电站的主要动力设备。当水流流过水轮机转轮时，水流中的能量转换为转轮带动发电机旋转的机械能。

反击型轴流式水轮机示意图

水轮机按工作原理可分为反击型和冲击型。反击型水轮机是利用水流的动能及势能，即具有一定水头的水流经蜗壳，经导水叶片按一定方向，以一定流量进入转轮，使转轮旋转。然后，水流经吸出管排出。随着功率变化可改变导水叶片出口角度以调节流量。按转轮中水流相对于转轮轴心线的流动方向，结合水轮机结构特征可分为辐流式、混流式、斜流式、轴流式、贯流式。图为反击型轴流式水轮机。冲击型水轮机主要是利用水的势能。即用带喷针的喷嘴代替反击型水轮机的导水机构，喷嘴将水流的压力势能转换为射流的动能冲击到转轮水斗上，推动转轮旋转。根据功率变化，可移动喷针位置以调节流量。冲击型水轮机按水流冲击转轮的方向和部位可分为切击式、斜击式、双击式、环击式。
农用水轮机多为小型。80年代中国农村出现水轮机转轮直径为0.6米、0.4米、0.3米、0.2米、0.15米或更小的整装机组。适用于6米以下工作水头，其功率可小至几百瓦，在农村小水电开发中起着一定的作用。水轮机除作为水力发电站的主要动力设备外，在农村还可以作为水泵、水磨、铡草机等农用机械的直接动力。

水轮机hydraulic turbine

用转轮将水流能量转变为机械能的动力机械。按水流对转轮的水力作用不同，有反击式和冲击式两大类型。转换能量的主要部件是转轮。在转轮内主要利用水的位能和压能的称反击式水轮机，又分为混流式、轴流式、斜流式、贯流式等。在转轮内主要利用水的动能的称冲击式水轮机，水流具有自由表面。又分为水斗式、斜击式和双击式等。混流式(适用水头范围1.5～500 m)、轴流转桨式(2～70 m)和水斗式(40～1 700 m)水轮机在水力发电中广泛应用。轴流定桨式(2～18 m)在小型水电站用得较多。

水轮机

把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。水轮机按工作原理可分为冲击式和反击式两大类。20世纪80年代初，世界上单机功率最大的水斗式水轮机单机容量为315 MW，水头885 m，转速为300 r/min。世界上最大的转桨式水轮机是中国东方电机厂制造的，装在葛洲坝水电站，其单机功率为170 MW，水头18.6 m，转速54.6 r/min，转轮直径为11.3 m，于1981年投入使用。冲击式水轮机的使用水头一般在20～300 m之间，比转数为10～70；反击式水轮机使用水头一般为3～120 m，比转数为150～1000。

水轮机

见“机械”中的“水轮机”。

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水轮机

见“工程技术”中的“水轮机”。

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水轮机

利用水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。按水流特点分为反击型和冲击型两种。前者又分为轴流式、斜流式、贯流式和混流式四种。

水轮机

把水流的能量转换为旋转机械能的涡轮机。

水轮机

water (/hydraulic) turbine

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水轮机

hydraulic turbine

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水轮机

water turbine