斜流式水輪機(jī)模型

斜流式水輪機(jī)模型與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)模型的差別是，轉(zhuǎn)輪葉片相對(duì)于機(jī)組軸線是傾斜布置的。因而在轉(zhuǎn)輪區(qū)域內(nèi)，水流沿相對(duì)于機(jī)組軸線傾斜的方向流動(dòng)。

傾斜布置的透明PMMA材質(zhì)蝸殼固定在座環(huán)上，十二個(gè)座環(huán)支柱與水平線的傾角為35^°。具有45^°傾角的斜向?qū)�水機(jī)構(gòu)由二十四個(gè)導(dǎo)葉、導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、水輪機(jī)頂蓋和導(dǎo)水機(jī)構(gòu)底環(huán)組成。雙支承結(jié)構(gòu)的導(dǎo)葉具有沿高度變化的對(duì)稱翼型。導(dǎo)葉軸承為木質(zhì)軸瓦，由過(guò)流部分的水自動(dòng)潤(rùn)滑。為了防止水漏出，在上軸頸裝有橡皮碗。導(dǎo)葉傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)臂、與轉(zhuǎn)臂用球銷鉸接的連桿以及與連桿用球銷鉸接的控制環(huán)組成�？刂骗h(huán)靠特殊的鉸鏈與兩只環(huán)形接力器連接。

由加熱成型的PMMA板粘接而成的轉(zhuǎn)輪室，具有三維精銑加工的內(nèi)表面。轉(zhuǎn)輪的十個(gè)金屬葉片與主軸的軸線呈45^°傾角。刮板式接力器，通過(guò)操作軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)葉機(jī)構(gòu)，從而使葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片轉(zhuǎn)角為30^°。

這種結(jié)構(gòu)的斜流式水輪機(jī)模型，由于蝸殼與座環(huán)也是傾斜布置的，自蝸殼至尾水管的過(guò)流通道比較平直，因此，不僅能提高水輪機(jī)的效率，而且還減小了機(jī)組的平面尺寸。

貫流式水輪機(jī)模型

貫流式水輪機(jī)模型，是一種臥軸式水輪機(jī)模型，即水流在流道內(nèi)基本上沿著水平軸向運(yùn)動(dòng)。它主要適用于1～25m的水頭，是低水頭、大流量水電站模型的一種專用機(jī)型。由于其水流在流道內(nèi)基本上沿軸向運(yùn)動(dòng)，不轉(zhuǎn)彎，因此機(jī)組的過(guò)水能力和水力效率能有所提高。特適用于潮汐電站模型，其雙向發(fā)電、雙向抽水和雙向泄水等功能很適合綜合利用低水頭水力資源。

貫流式水輪機(jī)模型的分類：

貫流式水輪機(jī)模型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和布置型式，可分為全貫流式模型、半貫流式模型(又分為豎井式模型、軸伸式模型和燈泡式模型)兩種，其適用范圍各不相同 ^。

全貫流式水輪機(jī)模型

全貫流式機(jī)組模型則把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝在旋轉(zhuǎn)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪輪緣上，發(fā)電機(jī)定子固定在流道外面周圍的支承上。

全貫流式機(jī)組模型轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，能保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，避免頻率波動(dòng)，對(duì)水頭變化較為頻繁的潮汐電站模型更為有利。同時(shí)其流道和機(jī)組布置形式適合于可逆式機(jī)組，還可用于抽水蓄能模型，將徑流式梯級(jí)電站的上下游水庫(kù)作為抽水蓄能電站模型的上下庫(kù)，利用原有水工建筑模型和機(jī)電設(shè)備就可將普通電站建成既能抽水蓄能又能發(fā)電的混合式水電站，提高徑流電站在電力系統(tǒng)中的補(bǔ)償作用；也可將貫流式機(jī)組用于排灌站，收到排水發(fā)電的雙重效益。

軸伸貫流式水輪機(jī)模型

軸伸貫流式水輪發(fā)電機(jī)組模型采用臥式布置，也有傾斜安裝的，水輪機(jī)部分主要有轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉與控制機(jī)構(gòu)、S形尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸穿出尾水管連接到發(fā)電機(jī)。由于低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)體積龐大、價(jià)格貴，小型貫流式水輪發(fā)電機(jī)組多采用齒輪增速后帶動(dòng)高速發(fā)電機(jī)的形式 。

軸伸貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)是，它具有一個(gè)水平或略微傾斜的軸和一個(gè)位于S形通道之外的發(fā)電機(jī)，小燈泡體內(nèi)只需容納軸承，增速器布置在水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的中間，尾水管流道有兩個(gè)彎呈S形。因此，其效率沒(méi)有豎井式和燈泡式的高。

藍(lán)綠色箭頭線表示水流走向，水流沿軸向進(jìn)入，經(jīng)過(guò)導(dǎo)葉進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功，流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉片后，通過(guò)S形尾水管排出。該水輪發(fā)電機(jī)造價(jià)與工程投資少，但效率較低，在低水頭小水電站中應(yīng)用較廣，其中水平臥式用得最多。

豎井貫流式水輪機(jī)模型

豎井貫流式水輪機(jī)模型是將發(fā)電機(jī)組安裝在水輪機(jī)上游側(cè)的一個(gè)混凝土豎井中，水輪機(jī)部分主要由導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸伸入混凝土豎井中，通過(guò)齒輪箱等增速裝置連接到發(fā)電機(jī)。也有把發(fā)電機(jī)布置在上面廠房，轉(zhuǎn)輪主軸通過(guò)扇齒輪或皮帶輪與發(fā)電機(jī)連接，使豎井尺寸更小一些。

水流走向：水流進(jìn)入后從混凝土豎井兩旁通過(guò)再匯集到導(dǎo)葉進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，水流推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功后從尾水管排出。為更清楚看清水流走向與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，豎井貫流式水輪機(jī)模型剖去混凝土結(jié)構(gòu)上部分的機(jī)組結(jié)構(gòu)，藍(lán)綠色箭頭線表示水流走向。豎井貫流式水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、運(yùn)行和維護(hù)方便，但效率較低，在低水頭小水電站中應(yīng)用較廣。