什么是冲击式水轮机?
冲击式水轮机按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同,只是射流方向有一个倾角,只用于小型机组。
理论分析证明,当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度的一半时,效率最高。这种水轮机在负荷发生变化时,转轮的进水速度方向不变,加之这类水轮机都用于高水头电站,水头变化相对较小,速度变化不大,因而效率受负荷变化的影响较小,效率曲线比较平缓,最高效率超过91%。
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后,中国就出现了水轮机的雏形——水轮,用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内,用来驱动发电机发电。在水电站中,上游水库中的水经引水管引向水轮机,推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大,水轮机的输出功率也就越大。
第二节 冲击式水轮机和反击式水轮机工作原理的异同点
冲击式水轮机的工作原理与反击式水轮机相同点是,均是利用水流与转轮叶片的作用力和反作用力原理将水流能量传给转轮,使转轮旋转释放出机械能。冲击式水轮机与反击式水轮机工作原理显著的不同点是:
1. 在冲击式水轮机中,喷管(相当于反击式水轮机的导水机构)的作用是:引导水流,调节流量,并将液体机械能转变为射流动能。而反击式水轮机的导水机构,除引导水流,调节流量外,在转轮前形成一定的旋转水流,以满足不同比转速水轮机对转轮前环量的要求。
2. 在冲击式水轮机中,水流自喷嘴出口直至离开转轮的整个过程,始终在空气中进行。则位于各部分的水流压力保持不变(均等于大气压力)。它不像反击式水轮机那样,在导水机构、工作轮以及转轮后的流道中,水流压力是变化的。故冲击式水轮机又称为无压水轮机,而反击式水轮机,称之为有压水轮机。
3. 在反击式水轮机中,由于各处水流压力不等,并且不等于大气压力。故在导水机构、转轮及转轮后的区域内,均需有密闭的流道。而在冲击式水轮机中,就不需要设置密闭的流道。
4. 反击式水轮机必须设置尾水管,以恢复压力,减小转轮出口动能损失和进一步利用转轮至下游水面之间的水流能量。而冲击式水轮机,水流离开转轮时已流速很小,又通常处在大气压力下,因此它不需要尾水管。从另一方面讲,由于没有尾水管,使冲击式水轮机比反击式水轮机少利用了转轮至下游水面之间的这部分水流能量。
5. 反击式水轮机的工作转轮淹没在水中工作,而冲击式水轮机的工作轮是暴露在大气中工作,仅部分水斗与射流接触,进行能量交换。并且,为保证水轮机稳定运行和具有较高效率,工作轮水斗必须距下游水面有足够的距离(即足够的排水高度和通气高度)。
6. 在冲击式水轮机中,因工作轮内的水压力不变,故有可能将工作轮流道适当加宽,使水流紧贴转轮叶片正面,并由空气层把水流与叶片的背面隔开。这样,可使水流不沿工作轮的整个圆周进入其内,而仅在一个或几个局部的地方,通过一个或几个喷嘴进入工作轮。由于工作叶片流道仅对着某个喷嘴时被水充满,而当它转到下一个喷嘴之前,该叶片流道中的水已倾尽,故水流沿叶片流动不会发生紊乱。
7. 冲击式水轮机的工作轮仅部分过水,部分水斗工作,故水轮机过流量较小,因而在一定水头和工作轮直径条件下,冲击式水轮机的出力比较小。另外,充实水轮机的转速相对比较低(这是由于转轮进口绝对速度大,圆周速度小)、出力小,导致了较低的比转速,故冲击式水轮机适用于高水头小流量的场合。
冲击式水轮机和混流式水轮机有什么区别?
参考; http://www.cqvip.com/content/citation.dll?id=3070395
冲击水斗式水轮机与混流水轮机比较有什么优缺点?
目前混流式水轮机最高适用水头国际上已经到达600m,冲击式水轮机从150~1200m均有电站在运行。当水头在400米左右时,冲击式水轮机和混流式水轮机才有可比较性。
冲击式水轮机优点就是结构相对简单,电站运行维护成本低。因机组开挖少,机组造价也低。缺点就是能量回收不充分,效率低。
混流式水轮机机组效率高,但相对结构复杂,运行维护比冲击麻烦。机组造价,成本都相对冲击的高。
冲击式和反击式水轮机在能量转换上有何区别
冲击式,水流以速度水头的形式作用于转轮,将动能转换为旋转的机械能。
反击式水轮,水流以压能和动能在转轮内转化为机械能。
水轮机有哪几种类型?
水轮机可分为反击式和冲击式两大类。
反击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。
冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。来源:
为什么冲击式水轮机比转速低
高水头压力大啊,流速大,对蜗壳,转轮,尾水管的制造要求比一般的机组要求高,高水头混流式水轮机的转轮设计也和一般的混流式水轮机不同,X型叶片或者加短叶片。
你这里说的适用于高水头是相对于轴流式水轮机来说的,混流式水轮机适用于中高水头。早期一般比较高的水头用冲击式水轮机,水头高,能量大,能够形成较大的射流,所以适用冲击式。但是冲击式水轮机体积大,转速低,效率低,占地面积大,投资大。随机设计制造技术的发展,比较高的水头(有七八百米吧)也使用混流式水轮机,它相对于冲击式水轮机体积较小,转速高,效率高,体积相对较小,投资小。不过再高的水头1000多米吧,那还是得用冲击式水轮机。一般水电站用什么形式水轮机都是经过技术经济比较的。
希望对你有用!