什么是水轮机用于水力发电？

水力发电用水轮机是用于水坝等水力发电的水轮。通过安装在瀑布、水坝等高处落下大量水的地方，或者急流等水流高速流动的地方，使水轮旋转，将能量转化为电能。

用于水力发电的水轮机分为脉冲式水轮机和反动式水轮机，两者的区别在于叶片通过落水而旋转的方式。脉冲式水轮机的一个例子是冲击式水轮机，它利用下落和加速的水的速度能来旋转叶片。另一方面，反动式涡轮机的例子包括混流式涡轮机和螺旋桨式涡轮机，它们利用水的速度和压力来旋转叶片。

水力发电水轮机的类型和结构

以前，水轮机利用落水的势能来旋转叶片，但新型水轮机将水的势能转化为速度能，并通过将高速水施加到叶片上来旋转水轮。

用于水力发电的水轮机有两种类型：脉冲式水轮机和反动式水轮机，它们具有不同的旋转叶片机构。冲击式涡轮机的示例包括冲击式涡轮机，反动式涡轮机的示例包括混流式涡轮机和螺旋桨式涡轮机。

用于水力发电的水轮机体积极其庞大，发电量很大，因此即使效率变化1%，对产量的影响也很大。因此，需要根据电厂规模、落水高度等条件，采用优化方法进行电厂设计。

脉冲水轮

冲击式水轮机的典型例子是冲击式水轮机。冲击式水轮机是一种仅利用水速的水轮机，用于大水头、高水速的发电厂。冲击式水轮机利用流水管末端的细喷嘴，以强大的力量喷出水，撞击水轮的叶片（转轮），从而使水轮旋转。

几乎所有高水头发电厂均采用冲击式水轮机，其中*大的是瑞士布德隆电站，水头约为1900米。另一方面，冲击式水轮机的*大效率低于其他方法。

反应水轮

反应式水轮机的典型例子包括混流式水轮机和螺旋桨式水轮机。混流式水轮机是一种利用水速和压力来旋转转轮的水轮机。落下的水进入蜗壳，形成旋流向内流，经过调节流量的活动叶片（导流），接触转轮，使水轮旋转。

混流式水轮机约占日本水力发电大坝的70%， 在于用途广泛，水头范围从10米到300米。一个大型的例子是北陆电力公司的有峰**发电厂，其水头高达430米。

螺旋桨式水轮机的基本原理与混流式水轮机相同，落下的水经过壳体和导流燃烧器，然后接触转轮，引起水轮机旋转。但螺旋桨式水轮机的转轮形状与混流式水轮机不同，形状像船舶的螺旋桨。螺旋桨水轮机的水头相对较小，常用于大流量的发电厂。

近年来，小功率输出的发电厂（又称微水力发电）增多，并采用小水头、低能耗的反应式水轮机等发电机制。例如，微水力发电利用自来水、污水、农业用水等水流，采用螺旋桨式水轮机。

用于水力发电的水轮和涡轮机

水力发电的水轮与发电机相连，水轮的旋转也带动发电机旋转，产生电力。因此，用于水力发电的水轮也可以被认为是涡轮机的一种。

在水力发电中，水轮的转速根据水量和水头而变化，并且存在由于转速波动而导致电力输出不稳定的风险。因此，有必要减少水量变化引起的速度和压力波动的影响。实际上，采取了诸如将空气或水引入壳体内的涡流中心等对策。