
【机】 water turbine
hydraulic power; waterpower
【电】 hydraulic power; water power
【机】 de laval turbine de laval; turbine; turbo-
水力轮机(Hydro Turbine)是一种将水流的动能与势能转换为机械能的动力机械装置,其英文对应术语为"hydraulic turbine"或"water turbine"。根据《英汉机械工程大词典》的定义,它属于流体机械范畴,主要应用于水电站的能量转换系统。
从结构原理分析,水力轮机通过导水机构控制水流方向,利用转轮叶片将水能转化为轴功。根据国际电工委员会(IEC)标准,可分为冲击式(Impulse Turbine)和反击式(Reaction Turbine)两大类。前者以佩尔顿水轮机为代表,适用于高水头场景;后者包含弗朗西斯式、卡普兰式等类型,适用于中低水头电站。
在工程应用方面,世界水电协会(International Hydropower Association)数据显示,现代大型混流式水轮机效率可达95%以上。中国三峡电站采用的阿尔斯通水轮机单机容量达700MW,转轮直径10.4米,为目前世界最大混流式机组之一。
发展历程可追溯至1827年法国工程师Benoit Fourneyron发明的第一台实用反击式水轮机。随着流体力学理论进步,现代设计已实现三维流动模拟和疲劳寿命预测。美国机械工程师协会(ASME)发布的《水力机械设计规范》为此类设备提供了权威技术标准。
在学科交叉领域,清华大学热能工程系的研究表明,水轮机空蚀现象与流体空化数存在非线性关系,这为叶片材料选择提供了理论依据。国际标准化组织ISO/TC 115技术委员会专门负责制定水力机械国际标准。
水力轮机(通常称为水轮机)是将水流的能量转换为机械能的动力装置,是水力发电的核心设备。以下是其详细解释:
水轮机属于水力原动机,通过水流冲击或压力变化驱动转轮旋转,将水能转化为机械能,再通过发电机转化为电能。其能量转换过程分为两步:
根据水流能量转换方式,水轮机分为两大类:
冲击式水轮机(Impulse Turbine)
反击式水轮机(Reaction Turbine)
水轮机主要包含以下组件:
如需进一步了解具体型号或技术参数,可参考权威文献或工程案例。
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