基本介紹

沖擊式水輪機(jī)和反擊式水輪機(jī)工作原理的異同點(diǎn)

沖擊式水輪機(jī)的工作原理與反擊式水輪機(jī)相同點(diǎn)是，均是利用水流與轉(zhuǎn)輪葉片的作用力和反作用力原理將水流能量傳給轉(zhuǎn)輪，使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)釋放出機(jī)械能。沖擊式水輪機(jī)與反擊式水輪機(jī)工作原理顯著的不同點(diǎn)是：

1. 在沖擊式水輪機(jī)中，噴管（相當(dāng)于反擊式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)）的作用是：引導(dǎo)水流，調(diào)節(jié)流量，并將液體機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)樯淞鲃?dòng)能。而反擊式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，除引導(dǎo)水流，調(diào)節(jié)流量外，在轉(zhuǎn)輪前形成一定的旋轉(zhuǎn)水流，以滿足不同比轉(zhuǎn)速水輪機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)輪前環(huán)量的要求。

2. 在沖擊式水輪機(jī)中，水流自噴嘴出口直至離開轉(zhuǎn)輪的整個(gè)過程，始終在空氣中進(jìn)行。則位于各部分的水流壓力保持不變（均等于大氣壓力）。它不像反擊式水輪機(jī)那樣，在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、工作輪以及轉(zhuǎn)輪后的流道中，水流壓力是變化的。故沖擊式水輪機(jī)又稱為無(wú)壓水輪機(jī)，而反擊式水輪機(jī)，稱之為有壓水輪機(jī)。

3. 在反擊式水輪機(jī)中，由于各處水流壓力不等，并且不等于大氣壓力。故在導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪及轉(zhuǎn)輪后的區(qū)域內(nèi)，均需有密閉的流道。而在沖擊式水輪機(jī)中，就不需要設(shè)置密閉的流道。

4. 反擊式水輪機(jī)必須設(shè)置尾水管，以恢復(fù)壓力，減小轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能損失和進(jìn)一步利用轉(zhuǎn)輪至下游水面之間的水流能量。而沖擊式水輪機(jī)，水流離開轉(zhuǎn)輪時(shí)已流速很小，又通常處在大氣壓力下，因此它不需要尾水管。從另一方面講，由于沒有尾水管，使沖擊式水輪機(jī)比反擊式水輪機(jī)少利用了轉(zhuǎn)輪至下游水面之間的這部分水流能量。

5. 反擊式水輪機(jī)的工作轉(zhuǎn)輪淹沒在水中工作，而沖擊式水輪機(jī)的工作輪是暴露在大氣中工作，僅部分水斗與射流接觸，進(jìn)行能量交換。并且，為保證水輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行和具有較高效率，工作輪水斗必須距下游水面有足夠的距離（即足夠的排水高度和通氣高度）。

6. 在沖擊式水輪機(jī)中，因工作輪內(nèi)的水壓力不變，故有可能將工作輪流道適當(dāng)加寬，使水流緊貼轉(zhuǎn)輪葉片正面，并由空氣層把水流與葉片的背面隔開。這樣，可使水流不沿工作輪的整個(gè)圓周進(jìn)入其內(nèi)，而僅在一個(gè)或幾個(gè)局部的地方，通過一個(gè)或幾個(gè)噴嘴進(jìn)入工作輪。由于工作葉片流道僅對(duì)著某個(gè)噴嘴時(shí)被水充滿，而當(dāng)它轉(zhuǎn)到下一個(gè)噴嘴之前，該葉片流道中的水已傾盡，故水流沿葉片流動(dòng)不會(huì)發(fā)生紊亂。

7. 沖擊式水輪機(jī)的工作輪僅部分過水，部分水斗工作，故水輪機(jī)過流量較小，因而在一定水頭和工作輪直徑條件下，沖擊式水輪機(jī)的出力比較小。另外，充實(shí)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速相對(duì)比較低（這是由于轉(zhuǎn)輪進(jìn)口絕對(duì)速度大，圓周速度?。?、出力小，導(dǎo)致了較低的比轉(zhuǎn)速，故沖擊式水輪機(jī)適用于高水頭小流量的場(chǎng)合。