混流式水輪機

也稱為弗朗西斯式水輪機，屬反擊式水輪機的一種，由美國工程師弗朗西斯於1849年發明，又稱弗朗西斯水輪機，或輻軸流式水輪機。水流從四周徑向流入轉輪，然後近似軸向流出轉輪，轉輪由上冠，下環和葉片組成。近年來的發展趨勢是高水頭、大容量、高比轉速和高效率。

基本介紹

• 中文名：混流式水輪機
• 外文名：Francis turbine

混流式水輪機的特點

混流式水輪機結構緊湊，效率較高，能適應很寬的水頭範圍，是目前世界各國廣泛採用的水輪機型式之一。當水流經過這種水輪機工作輪時，它以輻向進入、軸向流出 ，所以也稱為輻向軸流式水輪機。

它適用於水頭自20米直到700米的範圍內，機構簡單，運行穩定，並且效率高，但它一般是用在中水頭範圍內（50米至400米）。單機出力從幾十千瓦到幾十萬千瓦。目前這種水輪機最大出力已經超過70萬千瓦。是一種運用最廣泛的一種水輪機。我國單機容量700兆瓦機組在三峽投入運行，向家壩採用800兆瓦混流式機組。

混流式水輪機的組成

混流式水輪機結構簡單，主要部件包括蝸殼、座環、導水機構、頂蓋、轉輪、主軸、導軸承(見水輪機導軸承)、底環、尾水管等，見圖1，圖中同時標示出水流流向。蝸殼是引水部件，形似蝸牛殼體，一般為金屬材料製成，圓形斷面。座環置於蝸殼和導葉之間，由上環、下環和若干立柱組成，與蝸殼直接連線;立柱呈翼形，不能轉動，亦稱為固定導葉。導水機構由活動導葉、調速環、拐臂、連桿等部件組成。轉輪與主軸(見水輪機主軸)直接連線，是該類型水輪機的轉動部件，轉輪由上冠、下環、泄水錐和若干固定式葉片組成，其外形和各組成部分的配合尺寸根據其使用的水頭不同而有所不同。尾水管是將轉輪出口的水流引向下游的水輪機泄水部件，一般為彎肘形，小型水輪機常用直錐形尾水管。