1．什么是水力機械？分為幾類？ 
 
2．水輪機有哪些工作參數？ 

3. 水輪機有哪幾種類型？ 
 
4．什么是反擊式水輪機和沖擊式水輪機？ 

5．混流式水輪機的特點及適用范圍？ 
 
6．輪流式水輪機的特點及適用范圍？ 
 
7．斜流式水輪機的特點及適用范圍？ 
 
8．水斗式水輪機的特點及適用范圍？ 

9．斜擊式水輪機的特點及適用范圍？ 
 
10．水斗式水輪機的基本構造如何？ 

11．如何讀懂得水輪機的牌號？ 
 
12．各種類型水輪機的標稱直徑是如何規定的？ 
 
13．水輪機產生汽蝕的主要原因是什么？ 
 
14．預防水輪機產生汽蝕的主要措施有哪些？ 

問題解答 



1．什么是水力機械？分為幾類？

在液體的水和固體機械之間進行機械能轉換的機器稱為水力機械。

水力機械可分為水力原動機、水力工作機、可逆式水力機械、液力傳動裝置和水力推進器等五類。前兩類是基本的，而后三類是派生的。

2．水輪機有哪些工作參數？

水輪機的基本工作參數有水頭、流量、轉速、出力和效率。

水輪機水頭是指水輪機進口斷面與其出口斷面的單位重量水流能量的差值，用H表示，單位為m。

水輪機流量是指單位時間內通過水輪機過水斷面的水流體積。

水輪機轉速是指水輪機主軸每分鐘旋轉的次數。

水輪機出力是指水輪機軸端輸出的功率。

水輪機效率是指水輪機出力與水流出力之比。

3. 水輪機有哪幾種類型？

水輪機可分為反擊式和沖擊式兩大類。

反擊式水輪機包括混流式水輪機(HL)、軸流定槳式水輪機(ZD)、軸流轉槳式水輪機(ZZ)、斜流式水輪機(XL)、貫流定獎式本輪機(GD)和貫流轉槳式水輪機(GZ)六種型式。

沖擊式水輪機包括水斗式(切擊式)水輪機(CJ)、斜擊式水輪機(XJ)和雙擊式水輪機(SJ)三種形式。

4．什么是反擊式水輪機和沖擊式水輪機？

將水流的位能、壓能和動能轉換成固體機械能的水輪機稱為反擊式水輪機。

將水流的動能轉換成固體機械能的水輪機稱為沖擊式水輪機。

5．混流式水輪機的特點及適用范圍？

混流式水輪機又稱法蘭斯式水輪機，水流由徑向進入轉輪，大體沿軸向流出?；炝魇剿啓C應用水頭范圍較大，結構簡單，運行可靠，效率高。是現代應用最廣泛的水輪機之一。水頭適用范圍50～700m。

6．輪流式水輪機的特點及適用范圍？

軸流式水輪機，轉輪區域內水流沿軸向流動，水流在導葉與轉輪間由徑向轉為軸向。

定槳式結構簡單,但它在偏離設計工況時效率會急劇下降,適用于功率不大及水頭變化幅度較小的電站,一般水頭范圍3～50m。轉槳式結構較復雜，它通過槳葉的轉動與導葉的轉動相互配合，實現導葉與槳葉的雙重調節，擴大了高效區的出力范圍，有較好的運行穩定性。目前，應用水頭范圍從幾米直到50～70m。

7．斜流式水輪機的特點及適用范圍？

斜流式水輪機，水流對于主軸是斜向流動的，它是50年代發展起來的一種機型，與軸流轉槳式水輪機相似，葉片可以轉動從而實現雙重調節，有較寬的高效率區。適用水頭范圍40～700m。這種水輪機常被用來作可逆式水力機械，在抽水蓄能電站中較為多見。 

8．水斗式水輪機的特點及適用范圍？

水斗式水輪機又稱培爾頓( Petion)水輪機，它靠從噴嘴出來的射流沿轉輪圓周切線方向沖擊轉輪斗葉而做功。水斗式水輪機應用水頭較高，小型水斗式用于水頭40～250m，大型水斗式用在水頭400～4500m。

9．斜擊式水輪機的特點及適用范圍？

斜擊式水輪機，噴嘴出來的射流，在進口與轉能平面成一角(通常為22．5度)。這種水輪機用在中小型水電站中，水頭適用范圍在400m以下。

10．水斗式水輪機的基本構造如何？

水斗式水輪機有以下幾個過流部件，它們的主要功用如下：

(l)噴嘴 由上游壓力水管來的水流經噴嘴后形成一股射流沖擊到轉輪上，在噴嘴內水流的壓力能被轉換成射流的動能。

(2)噴針 借助于噴針的移動，改變用噴嘴噴出的射流直徑，因而也改變了水輪機的進水流量。

(3)轉輪 它由圓盤和固定在它上面的若干個水斗組成，射流沖向水斗，將自己的動能傳給水斗，從而推動轉輪旋轉作功。

(4)折向器 它位于噴嘴和轉輪之間，當水輪機突減負荷時，折向器迅速地使噴向水斗的射流偏轉。此時噴針將緩慢地關閉到

與新負荷相適應位置。當噴針穩定在新位置后，折向器又回到射流原來位置，準備下一次動作。

(5)機殼 使作完功的水流流暢地排至下游，機殼內壓力與大氣壓相當。機殼也用來支撐水輪機軸承。

11．如何讀懂得水輪機的牌號？

根據我國JBB84－74"水輪機型號編制規則"規定，水輪機牌號由三部分組成，每一部分之間用"－"分開。第一部分的符號是該水輪機型式的漢語拼音的第一個字母，阿拉伯數字表示該水輪機的特征比轉速。第二部分由兩個漢語拼音字母組成，前一個表示水輪機主軸的布置型式，后一個表示引水室特征。第三部分是以厘米為單位的轉輪標稱直徑。

12．各種類型水輪機的標稱直徑是如何規定的？

混流式水輪機標稱直徑是轉輪葉片進口邊上的最大直徑，即轉輪下環與葉片進口邊交點處直徑。

軸流式和斜流式水輪機標稱直徑是轉輪葉片軸線與轉輪室相交處的轉輪室內徑。 水斗式水輪機標稱直徑是轉輪與射流中正線相切的節圓直徑。

13．水輪機產生汽蝕的主要原因是什么？

水輪機產生汽蝕的原因比較復雜，一般認為：水輪機轉輪內壓力分布不均勻，如轉輪相對下游水位要裝得過高，高速水流流經低壓區時，易于達到汽化壓力而產生汽泡。當水流流到高壓區時，由于壓力增大，汽泡凝結，水流質點以高速度向汽泡中心的撞擊，以填充凝結所產生的空隙，從而產生極大的水力沖擊和電化學作用，使葉片受到剝蝕產生麻點及蜂窩性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞。

14．預防水輪機產生汽蝕的主要措施有哪些？

水輪機汽蝕的后果是使水輪機產生噪音、振動和效率急劇降低，使葉片受到剝蝕，產生麻點及蜂窩性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞，從而使機組受到損壞不能運行。因此在運行中應力求避免汽蝕。目前，預防和減輕汽蝕損壞的主要措施有：

(l)正確進行水輪機轉輪的設計，減小水輪機汽蝕系數。

(2)提高制造質量，保證葉片的幾何形狀和相對位置正確，注意表面平滑光潔。

(3)采用抗汽蝕材料，減輕汽蝕破壞如不銹鋼轉輪。

(4)正確確定水輪機的安裝高程。

(5)改善運行條件，不使水輪機長期地在低水頭和低負荷下運行。通常不允許水輪機在低出力(如低于50％額定出力)下運行，對于多機組的水電站，要避免單機長期低負荷和超負荷運行。

(6)及時檢修，并注意修補焊接的打磨質量，避免汽蝕破壞的惡性發展。

(7)采用補氣裝置，向尾水管中送入空氣，消除可能產生汽蝕的過大真空。