第五章 反击式水轮机的基本结构(二)
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反击式水轮机工作原理一、引言反击式水轮机是一种常见的水力发电设备,其工作原理是利用水流的动能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
本文将详细介绍反击式水轮机的工作原理。
二、反击式水轮机的结构反击式水轮机主要由导叶、转子、定子和出口管道等组成。
其中导叶用于控制水流进入转子,转子则是将水流动能转化为旋转动能的部件,定子则是固定在反击式水轮机壳体内部的部件,用于支撑和固定转子,出口管道则是将旋转后的水流引出。
三、反击式水轮机的工作原理1. 水流进入导叶当水流进入反击式水轮机时,首先会遇到导叶。
导叶的作用是将进入反击式水轮机的高速液体流量控制并引导到适当位置。
导叶可以调整其位置和角度以改变液体进入转子的速度和方向。
2. 水流进入转子经过导叶控制后,液体会进入到具有特殊形状和角度的叶片上。
这些叶片被称为转子,它们旋转的动能会将水流动能转化为机械能。
由于转子的叶片形状和角度不同,因此液体在进入和离开叶片时会发生压力变化,这种变化会使得叶片产生反作用力。
3. 反作用力反作用力是指液体在进入和离开叶片时产生的压力变化所产生的反向力量。
这种反向力量可以使得转子旋转,并将机械能传递给发电机。
4. 转子传递机械能当水流进入并离开叶片时,会产生反作用力,这些反作用力可以使得转子旋转。
由于液体的运动速度很高,因此可以通过增加叶片数量和角度来增加液体对叶片的冲击力,从而提高机械能输出。
5. 发电机将机械能转化为电能最后,通过与反击式水轮机相连的发电机将机械能转化为电能。
发电机中包含了一系列线圈和磁铁等部件,在机械运动下产生磁场变化从而产生电流。
四、总结综上所述,反击式水轮机是一种利用水流动能转化为机械能的设备。
水流经过导叶进入转子,由于叶片形状和角度的不同,液体在进入和离开叶片时会产生反作用力,从而使得转子旋转并将机械能传递给发电机,最终将机械能转化为电能。
第五章反击式水轮机的基本结构第三节:反击式水轮机的引水室一、简介一般混流式水轮机的引水室和压力水管联接部分还装有阀门,小型水轮机为闸阀或球阀,大型多为碟阀。
阀的作用式在停机时止水,机组检修时或机组紧急事故时导叶又不能关闭时使用,绝不能用来调节流量水轮机引水室的作用:1.保证导水机构周围的进水量均匀,水流呈轴对称,使转轮四周受水流的作用力均匀,以便提高运行的稳定性。
2.水流进入导水机构签应具有一定的旋转(环量),以保证在水轮机的主要工况下导叶处在不大的冲角下被绕流。
二、引水室引水室的应用范围1.开敞式引水室2.罐式引水室3.蜗壳式引水室混凝土蜗壳一般用于水头在40M以下的机组。
由于混凝土结构不能承受过大水压力,故在40M以上采用金属蜗壳或金属钢板与混凝土联合作用的蜗壳蜗壳自鼻端至入口断面所包围的角度称为蜗壳的包角蜗壳包角图金属蜗壳的包角340度到350度三、金属蜗壳和混凝土蜗壳的形状及参数1.蜗壳的型式水轮机蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳当水头小于40M时采用钢筋混凝土浇制的蜗壳,简称混凝土蜗壳;一般用于大、中型低水头水电站。
当水头大于40M时,由于混凝土不能承受过大的内水压力,常采用钢板焊接或铸钢蜗壳,统称为金属蜗壳。
蜗壳应力分布图椭圆断面应力分析图金属蜗壳按制造方法有焊接铸焊和铸造三种。
,尺寸较大的中、低水头混流一般采用钢板焊接,其中铸造和铸焊适用于尺寸不大的高水头混流水轮机2.蜗壳的断面形状金属蜗壳的断面常作成圆形,以改善其受力条件,当蜗壳尾部用圆断面不能和座环蝶形边相接时,采用椭圆断面。
金属蜗壳与有蝶形边座环的连接图金属蜗壳的断面形状图混凝土蜗壳的断面常做成梯形,以便于施工和减小其径向尺寸、降低厂房的土建投资混凝土蜗壳断面形状图当蜗壳的进口断面的形状确定后,其中间断面形状可由各断面的顶角点的变化规律来决定,有直线变化和向内弯曲的抛物线变化规律混凝土蜗壳的断面变化规律3.蜗壳的包角对于金属蜗壳,其过流量较小,允许的流速较大因此其外形尺寸对厂房造价影响较小,为获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制,一般对于混凝土蜗壳其过流量较大,允许的流量较小,因此其外形尺寸常成为厂房大小的控制尺寸,直接影响厂房的土建投资,一般4.蜗壳的进口流速当蜗壳断面形状及包角确定后,蜗壳进口断面平均流速是决定蜗壳尺寸的主要参数。
反击式水轮机简介反击式水轮机是一种能够将水的动能转化为机械能的装置。
其特点是具有高效率、稳定性和节能的特点,在水力发电和水利工程中应用广泛。
本文将对反击式水轮机的原理、结构和工作过程进行详细介绍,并探讨其在实际应用中的优势和发展前景。
原理反击式水轮机基于水流动的动能转换原理,通过水流的撞击和回旋,实现动能到机械能的转换。
其主要原理包括:1.反击原理:水流在与叶片相撞后,产生反冲力,改变水流的方向和运动速度,使得水流的动能转化为机械能。
2.旋转原理:反击式水轮机的叶片具有弯曲形状,当水流通过叶片时,会产生一定的旋转力矩,驱动轮盘旋转。
结构反击式水轮机的结构相对简单,主要包括以下部分:1.轴承和轴:用于支撑和转动轮盘,保证轴心与水平面垂直,以实现最佳效能。
2.轮盘:由多个叶片组成的圆盘状部分,叶片呈弯曲形状,以增加水流对叶片的冲击力。
3.导向装置:用于引导水流进入轮盘,保证水流与叶片的撞击效果最佳。
4.出水管道:用于排放已经转化为机械能的水流。
工作过程反击式水轮机的工作过程可以分为以下几个步骤:1.水流进入导向装置,被引导到轮盘的叶片上。
2.水流与叶片发生碰撞,产生反击力,并改变水流的运动方向。
3.水流的动能通过反击力转化为机械能,驱动轮盘旋转。
4.旋转的轮盘传递机械能,通过轴承和轴传递给其他机械装置,如发电机。
5.转化为机械能的水流通过出水管道排放。
优势相比其他类型的水轮机,反击式水轮机具有以下优势:1.高效率:反击式水轮机能够充分利用水的动能,转化为机械能,提供可靠而高效的动力。
2.稳定性:反击式水轮机的结构稳定,运行平稳,不易受到外界因素的影响。
3.环保节能:反击式水轮机利用水的能力,不消耗化石燃料或其他能源,具有环保和节能的特点。
4.维护成本低:反击式水轮机的结构简单,少量易损件,维护成本相对较低。
发展前景随着能源资源的日益枯竭和环境保护意识的增强,水力发电作为一种清洁能源将更加受到重视。
反击式水轮机作为一种高效且可靠的水力发电装置,在未来的发展中具有巨大的潜力。
反击式水轮机反击式水轮机(Counter-attack type water turbine)引言:水力发电是一种环保、可再生的能源,被广泛应用于发电行业。
水轮机作为水力发电的核心设备之一,不断进行改进和创新以提高发电效率和可靠性。
本文将介绍一种新型水轮机——反击式水轮机,它采用特殊的设计和工作原理,能够在不同水流条件下获得较好的发电效果。
一、反击式水轮机的工作原理反击式水轮机采用的是一种全新的工作原理,以反击式的方式将水流的动能转化为机械能并驱动发电机。
其基本构造包括水轮机叶片、反击式机构和发电机三部分。
1. 水轮机叶片:反击式水轮机的叶片采用独特设计,可以更好地适应不同水流条件下的工作。
其材料选择和叶片结构强化使得水轮机能够承受较高的水流冲击,并能有效转换水流的动能。
2. 反击式机构:反击式水轮机的核心组成部分是反击式机构,通过该机构可以将水流的动能转化为机械能。
当水流进入水轮机,水流的冲击力使得反击式机构受到反向压力,进而产生反击力。
这种反击力使得水轮机的转动更加平稳,有效利用水流的动能。
3. 发电机:反击式水轮机通过转动发电机发电。
发电机的工作原理是将机械能转化为电能。
水轮机通过反击式机构驱动发电机转动,产生电能供应给电网或存储设备。
二、反击式水轮机的优势1. 适应性强:由于反击式水轮机的叶片和机构设计独特,能够适应不同水流条件下的工作。
无论是水流的流速、流量或者水流的冲击力大小,反击式水轮机都可以保持较好的发电效果。
2. 效率高:反击式水轮机的工作原理使得转换水流的动能更加高效。
通过反击式机构的驱动,水轮机能够转动较为平稳,转换效率更高,从而提高发电效率。
3. 可靠性强:反击式水轮机在设计时考虑了水流冲击的特点,采用了适当的材料和结构强化,从而使得水轮机的耐久性更强。
其特殊的工作原理使得水轮机能够承受较大的冲击力,减少设备损坏的风险。
4. 维护成本低:反击式水轮机的结构相对简单,维护成本较低。