法蘭西斯水輪機是一種廣泛套用的水輪機。它具有一個寬比轉速範圍，各類型水輪機均用比轉速來定義，根據製造廠商所提供的資料，可以建立有效水頭與比轉速之間的解析關係。如果在審定計畫中的水電站時，這些資料對設計工程師而言是非常重要的。
基本介紹
- 中文名：法蘭西斯水輪機
- 外文名：Francis turbine
- 學科：水利工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 釋義：一種廣泛套用的水輪機
簡介,蘭西斯式水輪機的發展,法蘭西斯水輪機的特點,法蘭西斯水輪機參數的最佳化,結論,
簡介
對法蘭西斯式水輪機已經進行了廣泛的研究，從各種不同的水輪機製造業和其它渠道收集的資料以提供給工程師有關法蘭西斯式水輪機可靠的和趨向性的最新統計信息。
從技術和經濟的兩個觀點對法蘭西斯式水輪機基本參數的選擇是非常主要的。正確地選擇水輪機的比轉速是與水輪機有效水頭直接有關。相對下游尾水位，水輪機合適的安裝位置同樣是重要的，這與水電廠的運行安全有關，以上兩條件影響水電廠的造價。現代技術的發展以及製造廠製造能力的提高，已能製造出更大、套用更高的能量參數的水輪機。就法蘭西斯式水輪機而言，在以前是其它類型水輪機的臨界比轉速範圍內，機組尺寸的增加受到影響。
從世界上製造廠已經收集到的法蘭西斯式水輪機資料幫助主任工程師用必需的資料進行水輪機的選擇設計，而這些資料已經進行分類和分析。這些分析的結果，提出了法蘭西斯式水輪機的發展趨向。法蘭西斯式水輪機最佳參數的選擇參數被用作統計和直觀圖的基礎。除水頭與比轉速以外、資料包括自1970年以來的。有表征水力和幾何參數特徵的兩主要關係式。用統計方法對資料進行分類和分析，這些資料給出了以統計曲線的型式，用相關係數和標準偏差來估算統計結果的精確性。
1970年到1982年，這一時段的曲線顯示了在給定水頭下，水輪機比轉速以某一個常數增加。這一趨勢罪道拜表明水輪機設計將朝著更高的比轉速和更大的單機出力發展。為滿足上述的需要，連同發達的技術，使通過水輪機有一個良好的流動和能量條件是必需的。為滿足國際市場要求優良機器性能的嚴格條件這是必要。
因無量綱方法店遷汗是與水輪機的尺寸大小和它的速度無關，所以這無量綱方法已被採用來作進一步分析。對於給定水頭，用分析或圖的形式表示的成果能用於進行最佳的水輪機型式選擇設計。按照進口的流速以及給定的流量可以得出蝸殼及尾水管進口的斷面積。
對水力及幾何參數分別進行處理，為獲得更具代表性的表達式，最好是兩種參數都用無量綱形式聯繫起來。法蘭西斯式水輪機的最佳統計數據可以用於計算基本工作輪的直徑，同時為跟上法蘭西斯式水輪機的系統發展。其成果也顯示了水輪機製造業的發展進程。
蘭西斯式水輪機的發展
從技術及經濟觀點來看，正確選擇法蘭西斯水輪機的基本參數是極其重要的。水輪機比轉速的選擇直接與有效水頭有關，水輪機轉輪相對於尾水位的安裝位置也同樣重要，並對水電站安全運行有直接影響。技術的發展及機械製造能力，罪寒地已能夠生產更大型的水輪機組，並更有效地利用能量參數。在法蘭西斯水輪機中，採用其他類型水敬照巴輪機所用的笑陵臨界比轉速，對增大機組體積將有直接的影響。
法蘭西斯水輪機的特點
法蘭西斯水輪機具有一個寬比轉速範圍，各類型水輪機均用比轉速來定義，根據製造廠商所提供的資料，可以建立有效水頭與比轉速之間的解析關係。如果在審定計畫中的水電站時，這些資料對設計工程師而言是非常重要的。為便於普遍套用，所有幾何及能量參數均用無量阿戲海她綱表示，並用無量綱係數來定義。
法蘭西斯水輪機參數的最佳化
以參數作為統計計算及圖解的基礎，包括了自1970年以來的資料，表示兩組水力及幾何參數的特性。對這些資料進行統計分類分析，給出計算結果的範圍，並以統計曲線的形式來表示，用相關係數和標誰偏差來估計計算結果的精度。
1970年至1982年期間的相關曲洪盼市禁線說明，在給定水頭下，比轉速穩定增加，今後水輪機設計趨勢將朝著高比轉速及大容量方向發展。為適應這種趨勢的需要，有必要了解水輪機過流量及動能工況，同時要了解技術上的發展，需要具有優良的機械性能，以便達到國際市場所要求的嚴格技術條件。
結論
收集的資料能用來快速地進行法蘭西斯式水輪機基本參數的估算，全部有效的數據用來表示最優的條件，因此對於設計點統計曲線表示了水力和幾何參數的平均值。對一個新的工程在初步選定數據之後其結果可認為是可靠的。類型圖是很複雜的，所有法蘭西斯式水輪機參數被系統化地提出和分析，它指明了世界的趨向以及這類水輪機的技術發展水平。
法蘭西斯水輪機參數的最佳化
以參數作為統計計算及圖解的基礎，包括了自1970年以來的資料，表示兩組水力及幾何參數的特性。對這些資料進行統計分類分析，給出計算結果的範圍，並以統計曲線的形式來表示，用相關係數和標誰偏差來估計計算結果的精度。
1970年至1982年期間的相關曲線說明，在給定水頭下，比轉速穩定增加，今後水輪機設計趨勢將朝著高比轉速及大容量方向發展。為適應這種趨勢的需要，有必要了解水輪機過流量及動能工況，同時要了解技術上的發展，需要具有優良的機械性能，以便達到國際市場所要求的嚴格技術條件。
結論
收集的資料能用來快速地進行法蘭西斯式水輪機基本參數的估算，全部有效的數據用來表示最優的條件，因此對於設計點統計曲線表示了水力和幾何參數的平均值。對一個新的工程在初步選定數據之後其結果可認為是可靠的。類型圖是很複雜的，所有法蘭西斯式水輪機參數被系統化地提出和分析，它指明了世界的趨向以及這類水輪機的技術發展水平。
