混流式水轮机是由James B.Francis在美国马萨诸塞州洛厄尔市开发的一种水轮机。混流式水轮机结合了冲击式和反作用式水轮机的概念,叶片通过水流的反作用力和冲击力旋转。在这种涡轮机中,水从根本上进入涡轮机,从轴向上更有效地发电。这种类型的涡轮机经常用于中型或大型水电站的发电。
卡普塔兰教授开发的卡普塔兰式水轮机是一种可调螺旋桨。卡普兰水轮机的概念是从弗朗西斯水轮机演变而来的,它也可以被称为一台旋转式水轮机。卡普兰将自动可调螺旋桨叶片与自动可调导叶组合在一起,在整个流量和水位范围内实现效率。轴流转桨式水轮机能够在低水头和高流速下高效工作。
轴流转桨式水轮机的工作原理是轴向流动反作用。在轴流式水轮机中,水沿着平行于转轮旋转轴的方向流过转轮。水轮机入口的水具有动能和压力能,用于水力发电站叶片的有效旋转。卡普兰式水轮机在全世界高流量、低水头发电中普遍使用。
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比较基础 | 混流式水轮机 | 轴流转桨式水轮机 |
描述 | 在混流式水轮机中,水径向进入转轮叶片,轴向离开,因此可称为混流式水轮机。 | 在轴流转桨式水轮机中,水沿轴向进出水轮机转轮叶片。 |
叶片数 | 转轮中的叶片数通常在16到24之间。 | 转轮中的叶片数通常在3到8之间。 |
头部状况 | 混流式水轮机需要相对较高的水头条件。 | 卡普兰水轮机可在各种水头条件下运行。 |
能量损失 | 由于叶片数量较多,叶片摩擦造成的能量损失较大。 | 由于叶片数量较少,叶片摩擦造成的能量损失较小。 |
效率 | 混流式水轮机的效率低于轴流转桨式水轮机。 | 轴流式水轮机的效率高于混流式水轮机。在很大的水头和流量范围内,它是有效的。 |
大小 | 与轴流转桨式水轮机相比,混流式水轮机的尺寸相对较大。 | 与混流式水轮机相比,轴流转桨式水轮机更小、更紧凑。 |
竖井布置 | 根据要求,竖井的布置可垂直或水平。 | 轴的布置总是垂直的,因为它是轴流式水轮机。 |
转速 | 转速(RPM)相对低于轴流转桨式水轮机。 | 转速(RPM)高于混流式水轮机的转速。 |
伺服电机位置 | 在混流式水轮机中,接力器位于转子轴外侧。 | 在轴流转桨式水轮机中,接力器位于水轮机转轮的空心轴内。 |
跑步者 | 混流式水轮机转轮叶片不可调。 | 轴流转桨式水轮机转轮叶片可调。 |
水流量 | 混流式水轮机需要中等流速的水。 | 轴流转桨式水轮机需要高流速的水。 |
水头大小 | 混流式水轮机需要中等水头范围,即通常在100-600米之间变化。 | 轴流转桨式水轮机工作在非常低的水头上,水头要求通常为100米。 |
伺服电机要求 | 它需要一个伺服电机来调节带有旋转转轮叶片的叶片。 | 它需要伺服电机来调节带有旋转转轮叶片的叶片。 |
应用 | 它用于灌溉水泵组,从地面抽水灌溉。 | 它用于小型水力发电厂发电。 |
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