脉冲式水轮机:Pelton, Turgo和横流水

介绍不同类型的水轮机在冲量范畴

水电是一种可再生能源，也是唯一一种有储存能源(即水库)的动力来源。

水轮机把下落水中的势能转化为动能，驱动发电机发电。

目前水力发电厂使用的水轮机有两种不同的类型，即脉冲式和反应式水轮机，它们取决于供水的不同特性来运行。水轮机安装在一个电厂里，从压力管来的水被输送到水轮机。水轮机可以安装在水平或垂直位置，以适应特定的水力发电厂应用，并通过轴上的联轴器驱动发电机在它们旁边或上面。

这是我关于可再生能源发电系列的另一篇文章，也是我之前关于水力发电的文章的后续。在这篇文章中，我们将研究脉冲式涡轮机，研究这一类别中不同类型的涡轮机，这些涡轮机为水力发电厂系统提供最佳效率。

我们从脉冲涡轮的类型开始。

脉冲式涡轮的类型

这类涡轮中的涡轮类型用于高水头可获得低流量的情况。有三种原理类型，它们都是基于水射流从喷嘴投射到叶片或杯子上的原理。这些喷嘴将水的势能转换为高速动能，产生一个使涡轮机旋转的冲量。

脉冲式涡轮包含以下类型，

• 水斗式涡轮机

水轮机由若干杯状部件组成，这些部件围绕圆形转轮的圆周布置，并与中心轮毂相连。为了防止杯的中间区域出现死角，杯的中间区域被分开，从而提高了杯的效率。杯子的杯口被切回，以促进水在桶间更顺畅地流动。

水通过喷嘴注入到水杯上，喷嘴布置在流道周围的位置。喷嘴将水的势能转换为高速动能，当水撞击杯子时，产生脉冲，使涡轮机旋转。

水轮机水平安装，可能包含许多级的流道和水杯，每级增加水轮机的有效动能来驱动发电机。

• 特戈水轮机

涡轮涡轮在操作上类似于圆轮。事实上，它类似于一个pelton-只是在跑步者周围安排了半个杯子。水再次通过喷嘴注入，由于独特的半杯设计，水从射流可以进入和退出杯，更容易和更大的数量，使这台涡轮机的效率为90%。它也安装在水平位置驱动发电机。

• 横流水轮机

这种涡轮有许多槽形叶片，沿径向纵向排列在圆柱形转轮周围，在进水口和出水口边缘逐渐变细，以促进高效流动。叶片的末端被裁掉了，很像老式的水轮，因此这种涡轮机有了“仓鼠笼”的绰号。

横流涡轮有两个独立的喷嘴，喷嘴设置为45°角，将水以最佳角度投射到叶片上，再次将水的势能转化为动能。

水流由一个调节机构控制，该机构旋转节流或增加对喷嘴的供应，这也控制了功率输出。

脉冲式涡轮示意图

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