第一节水轮机的主要类型自然界有多种能源，其中有很多式可以开发利用的，目前已被利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。
其中水能是一种最经济的能源，水能的开发利用已受到越来越多的关注。
我国有着丰富的水力资源，对水能的开发利用已受到社会的广泛关注，对水能最重要的开发形式就是兴建各种各样的水电站。
水轮机作为将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机，是水电站中最重要的组成部分。
根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。
反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。
一、反击式水轮机反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。
当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
1.混流式水轮机如图1-1所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。
混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。
图1-1 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-2所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。
轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。
根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。
轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。
轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。
但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
水轮机的几种模型研究河流发电是一种无需建坝获取电能的方式;河流水轮机和常规水轮机的主要区别在于低流速﹑低压力和需要很大的水流通道面积。
河流动能用“水轮机”提取,转速慢，它是一种可将水流的部分动能转换为电能的水轮机。
1.河流水轮机的工作机理一台转子功率系数为Cp,效率为的涡轮机,其额定功率为: 321Av C p p ρ= 因为水的流速不能降低到零,功率系数Cp 受到所谓贝兹极限(Bets limit)16/25=59%的限制。
仅此而言,用于河流能的水轮机与风轮机的物理学原理是相同的。
但是,在量与方向上却有很大的区别:虽然河水密度约比空气密度大816倍,然而河流的流速要低得多。
同时,对于风轮机来说,流动空气的方向较为发散,而河流的流动方向相对集中，涡轮叶片相对较多。
2. 模型比较2.1戈尔洛夫水轮机戈尔洛夫螺旋形水轮机(图1)可稳定地单向转动,效率优于Darrieus 水轮机,可用于河流发电。
这两种风力机平均风能利用系数较为相近，略为0.28。
2.2 Darrieus （H 型）与Gorlov 风力机图 3 Darrieus （H) 图4 Gorlov(Hellical)H 型Darrieus风力机具有其优秀的空气动力和特别的扭矩设计，此款产品具有启动风速低和抗强风性好的特点，效率23.5%。
Gorlov启动性能更好，效率达30%。
这两种风力机可进一步设计用于水力发电。
2.3 WS系列图 5芬兰 Windside 公司的小型 VAWT 系统该风力机的风能转化效率为0.187，但有极强的风况适应能力，启动风速低, 可在风速低至 1 m/s 的状况下工作。
曾创下在风速高达 60 m/s 的状况下也能继续发电的世界纪录，年发电量比水平轴风机的发电量增加50%，改进后，可用于水力发电。
2.4 涡轮机图6 PacWind（美）公司的涡轮机图7 Gual industrie（法）公司的涡轮机 PacWind 公司的垂直轴风力发电机是一种全方位低风速发电机, 可以在任何有风的地方轻易地安装, 其 VAMT 外形如图6所示。
⽔轮机的型号第三节⽔轮机的型号根据我国“⽔轮机型号编制规则”规定，⽔轮机的型号由三部分组成，每⼀部分⽤短横线“—”隔开。
第⼀部分由汉语拼⾳字母与阿拉伯数字组成，其中拼⾳字母表⽰⽔轮机型式，阿拉伯数字表⽰转轮型号，⼊型谱的转轮的型号为⽐转速数值，未⼊型谱的转轮的型号为各单位⾃⼰的编号，旧型号为模型转轮的编号；可逆式⽔轮机在⽔轮机型式后加“N”表⽰。
第⼆部分由两个汉语拼⾳字母组成，分别表⽰⽔轮机主轴布置形式和引⽔室的特征；第三部分为⽔轮机转轮的标称直径以及其它必要的数据。
⽔轮机型号中常见的代表符号如表1-2所⽰。
对于冲击式⽔轮机，上述第三部分应表⽰为：转轮标称直径（cm）/每个转轮上的喷嘴数×射流直径（cm）。
各种型式⽔轮机的转轮标称直径（简称转轮直径，常⽤表⽰）规定如下（参见图1-12所⽰）：1．混流式⽔轮机转轮直径是指其转轮叶⽚进⽔边的最⼤直径；2．轴流式、斜流式和贯流式⽔轮机转轮直径是指与转轮叶⽚轴线相交处的转轮室内径；3．冲击式⽔轮机转轮直径是指转轮与射流中⼼线相切处的节圆直径。
图1-12 各种类型的⽔轮机转轮直径规定⽰意图反击式⽔轮机转轮标称直径的尺⼨系列规定如表1-3。
注：表中括号内的数字仅适⽤于轴流式⽔轮机。
⽔轮机型号⽰例：1．HL220-LJ-250，表⽰转轮型号为220的混流式⽔轮机，⽴轴、⾦属蜗壳，转轮直径为250cm。
2．ZZ560-LH-500，表⽰转轮型号为560的轴流转桨式⽔轮机，⽴轴、混凝⼟蜗壳，转轮直径为500cm。
3．GD600-WP-300，表⽰转轮型号为600的贯流定桨式⽔轮机，卧轴、灯泡式引⽔，转轮直径为300cm。
4．2CJ20-W-120/2×10，表⽰转轮型号为20的⽔⽃式⽔轮机，⼀根轴上装有2个转轮，卧轴、转轮直径为120cm，每个转轮具有2个喷嘴，射流直径为10cm。
编者按：为了⽅便⽔利⽔电设备需求者更好地选择⽔利⽔电设备，本⽹编辑精⼼制作了⽔利⽔电典型设备型号说明专题，专题中将⽔轮机、闸门、启闭机、滴头、微灌管、微喷头、⽔⽂仪器等典型⽔利⽔电设备的普通型号说明⼀⼀列出，希望可以对您选型、购买有所帮助。
