什么是弗朗西斯涡轮机？(the francis turbine?)

混流式水轮机是一种水轮机，它利用流水的能量并将其转化为电能。这是一个向内流动的反作用涡轮机，也称为径向流涡轮机。这意味着水从车轮外侧流过导向叶片，导向叶片将其引导至车轮中心，然后离开机器。随着水流的流动，它会转动涡轮机的转轮，转轮是一个中心圆柱体，平均有9到19根弯曲的叶片状辐条。这种运动通过轴传递到发电机，在那里水的能量被转换成电能。。...

混流式水轮机是一种水轮机，它利用流水的能量并将其转化为电能。这是一个向内流动的反作用涡轮机，也称为径向流涡轮机。这意味着水从车轮外侧流过导向叶片，导向叶片将其引导至车轮中心，然后离开机器。随着水流的流动，它会转动涡轮机的转轮，转轮是一个中心圆柱体，平均有9到19根弯曲的叶片状辐条。这种运动通过轴传递到发电机，在那里水的能量被转换成电能。。

这台机器由美国科学家詹姆斯·弗朗西斯于1849年发明，以他的名字命名。他对水轮机的设计进行了广泛的实验。他的发现使他得以改进现有的内流反作用涡轮机，将其效率提高到90%以上。它是世界上效率最高的水轮机，也是应用最广泛的水轮机。

弗朗西斯对标准涡轮机设计的修改利用了不断变化的水压和角动量守恒定律。水从高压源进入涡轮，流经半径逐渐减小的螺旋，导致其压力和角动量下降，速度增加。快速移动的水流在靠近中心时，以越来越大的力量使跑步者旋转，几乎不浪费水的能量。然后，水从转轮中流出，通过一根设计用于减缓水回流的管子流出。这使得水能够缓慢地返回源头，而不会产生过大的水流或涡流。。

除其难以置信的效率外，混流式水轮机因其多功能性而广受欢迎。可调导叶可调节进水流量，从而保持转轮速度，从而保持功率输出恒定，而不考虑源水流量的变化。水力“水头”是衡量每单位重量流体能量的指标，混流式水轮机可以设计为在大约10到700米的水头范围内工作。它还可以在几千瓦到近千兆瓦的范围内发电。。

与老式水轮机不同，混流式水轮机的轴是垂直的。从上面或水平剖面上看，这台机器有点像蜗牛壳。除了发电之外，这种涡轮机还可以用来将水抽到海拔较高的水库中，然后通过涡轮机将水引回，以产生更多的电能。

  • 发表于 2022-01-29 01:48
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  • 分类：科学

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