什么是反作用涡轮-原理、工作、主要部件和应用-机械增压器新利18app官网备用

介绍

从风力发电厂到水力发电厂，我们在世界各地都有反应式涡轮机来高效发电。水力发电厂使用的涡轮机中，近60%是反作用涡轮机。不像脉冲涡轮机它们浸泡在水中，利用水的压力能发电。

将整个涡轮机浸入水中的想法来自十二世纪中叶的德国。其基本思想是，与仅仅撞击水轮机底座的水相比，我们可以利用水的重量更有效地转动水轮机叶片。但建造一台高效运转的反作用涡轮机需要一段时间，它建于18世纪中期th据说是现代水轮机的发明者贝诺伊特·福尼龙（Benoit Fourneyron）的《世纪》一书，从那时起，我们就在努力进一步改进我们的设计，使其越来越高效。让我们来看看我们的现代反应式涡轮机。

工作原理

取一个带有移动喷嘴的转子，高压水从喷嘴中流出，可以很好地了解反应式涡轮机的工作情况。当水离开喷嘴时，喷嘴会受到反作用力。该反作用力使转子高速旋转。

在反作用式涡轮机中，流体在转轮叶片上移动产生反作用力。转轮叶片上产生的反作用力使转轮旋转。流体经过转轮叶片后进入尾水管，最后进入尾水流道。

主要成分

1.蜗壳

它是一个沿圆周均匀减小横截面积的蜗壳。其减小的横截面积确保了撞击转轮叶片的水流速度均匀，因为从壳体的最开始就有水流入转轮叶片的开口，所以压力会随着壳体的移动而降低。因此，我们减小其沿圆周的横截面积，使压力均匀，从而使撞击转轮叶片的动量或速度均匀。

2.导流叶片

导叶安装在蜗壳中，其最重要的功能是确保撞击转轮叶片的水必须沿涡轮轴的长度方向流动，否则水流在流经蜗壳时会产生高度旋转，从而使转轮叶片高效旋转。这些导向叶片的角度在现代涡轮机中是可调的，我们可以根据涡轮机上的负载改变这些导向叶片的角度来调整水流量。

3.转轮叶片

转轮叶片据说是反作用涡轮的心脏。它是转轮叶片的形状，利用水的压力能来运行涡轮机。它们的设计在决定涡轮效率方面起着重要作用。在现代涡轮机中，这些叶片可以绕轴变桨，因此可以根据负载和可用压力改变作用在叶片上的压力。

4.尾水管

尾水管将转轮出口连接到尾水道。其横截面积沿其长度增加，因为从转轮叶片流出的水处于相当低的压力下，因此其扩大的横截面积有助于其在流向尾水道时恢复压力。

另见：

冲击式和反作用式涡轮机之间的差异

涡轮机类型

风力涡轮机类型–水平轴和垂直轴风力涡轮机

反作用涡轮的工作原理

低水头和高速水进入蜗壳。当它进入外壳时，它开始通过导叶流入转轮叶片。导叶引导水流以适当角度撞击转轮叶片，以产生最大功率输出。流经蜗壳的水由于其均匀减小的横截面积，能够在整个蜗壳圆周上保持其压力能的一致性。这些导叶可以改变其角度，以增加或减少进入涡轮机的水流量。转轮叶片也可调节，因为当水流很快且能量需求较少时，转轮叶片会以较小的角度与涡轮轴倾斜。当水轮机上的负荷越大，水流越少，它们就会与水轮机的轴线成一个更大的角度进行自我调节。决定反作用式水轮机效率的两个因素是水撞击转轮叶片时的攻角和水滑过的转轮叶片轮廓。由于导叶和转轮叶片的可调节性，我们现在能够在广泛的水势和负载需求范围内使用该涡轮机。

撞击转轮叶片后流出的水的压力非常低，因此它通过一个横截面积均匀增加的尾水管，以在到达尾水渠时恢复其压力。但不幸的是，压差太大，无法通过尾水管恢复，因此导致气蚀和腐蚀问题。

为了更好地了解反作用涡轮机的工作，请观看以下视频：

什么是空化？

进入涡轮机的水与撞击转轮叶片后存在的水的压力差太大，由于该压力差，压力相对较高的空气分子以气泡的形式进入涡轮机壳。这些气泡持续在转轮叶片表面附近爆炸，造成冲击波，从而在转轮表面产生一种称为气穴的缺陷，从而对涡轮效率造成严重问题。那么，我们能做的是防止叶片产生气蚀？一种解决方案是使用一种非常坚硬的表面材料，比如不锈钢，或者我们也可以对转轮叶片进行表面硬化，以防止它们产生气穴。