衝動式水輪機與反動式水輪機的區別

水輪機是一種將流體能量轉換為旋轉機械能的裝置。根據所用輸入流體的型別，有多種水輪機可供選擇，例如蒸汽輪機、水輪機、燃氣輪機等。

此外，根據流體（水）的作用，水輪機分為兩種型別：

  • 衝動式水輪機

  • 反動式水輪機

在本文中，我們將討論衝動式水輪機和反動式水輪機之間所有主要區別。但在討論差異之前，讓我們先對這兩種型別的渦輪機有一個基本的概述。

什麼是衝動式水輪機？

水輪機的一種型別，其中水射流的衝擊力使水輪機旋轉，被稱為**衝動式水輪機**。在衝動式水輪機中，水的壓力在噴嘴中轉換為動能，然後水射流的速度驅動水輪機。

衝動式水輪機的主要部件是：一套轉輪葉片和噴嘴。噴嘴將水射流的壓力轉換為動能，從噴嘴排放後，水射流衝擊轉輪葉片並透過其軸線旋轉轉輪。這樣，水射流的衝擊力驅動水輪機。

衝動式水輪機的最常見例子是——**佩爾頓水輪機、圖爾戈水輪機**和**貫流式水輪機**。

什麼是反動式水輪機？

利用運動水的壓力和速度來旋轉轉輪的水輪機型別稱為**反動式水輪機**。反動式水輪機放置在水流中，水進入水輪機殼體，在旋轉葉片後，水離開水輪機殼體。

**弗朗西斯水輪機**和**卡普蘭水輪機**是兩種最流行的反動式水輪機。典型的反動式水輪機由幾排固定葉片和幾排動葉片組成。在反動式水輪機中，運動的水可以在轉輪葉片上產生反作用力，從而使轉輪繞其軸線旋轉。在移動動葉片後，水離開水輪機殼體。

衝動式水輪機與反動式水輪機的區別

衝動式水輪機和反動式水輪機的關鍵區別在以下表格中突出顯示：

差異基礎 衝動式水輪機 反動式水輪機
定義 只利用水的動能（衝擊力）來旋轉水輪機的渦輪機型別被稱為衝動式水輪機。 利用水的動能和壓力能來旋轉水輪機的水輪機型別被稱為反動式水輪機。
水流 在衝動式水輪機中，水流經噴嘴並衝擊水輪機的葉片。 在反動式水輪機中，水由導葉（固定葉片）引導流過水輪機。
作用於葉片上的力 在衝動式水輪機中，衝擊力使水輪機旋轉。 在反動式水輪機中，葉片上的反作用力使水輪機旋轉。
水流過動葉片時的壓力 在衝動式水輪機中，當水流過動葉片時，水的壓力保持不變，等於大氣壓。 在反動式水輪機中，水流過葉片時，水的壓力不斷降低。
水壓降低 在衝動式水輪機中，水在進入水輪機之前在噴嘴中減壓。 在反動式水輪機中，水流過葉片時壓力降低。
水壓變化 在衝動式水輪機中，所有水壓在衝擊水輪機葉片之前都轉換為動能。 在反動式水輪機中，在衝擊水輪機葉片之前，水壓沒有變化。
水頭 衝動式水輪機最適合大的水頭。 反動式水輪機適合相對較低的水頭。
水流量 衝動式水輪機適用於相對較低的水流量。 反動式水輪機適用於水流量較大的情況。
水輪機殼體的必要性 在衝動式水輪機中，不需要水輪機殼體，因為它沒有液壓功能。它只是為了防止水飛濺。 在反動式水輪機中，需要水輪機殼體，因為入口壓力與出口壓力相比非常高。因此，殼體將其與大氣壓力隔絕。
葉片輪廓 衝動式水輪機的葉片具有對稱的輪廓。 反動式水輪機的葉片是不對稱的，具有翼型輪廓。
水排出 在衝動式水輪機中，水直接從水輪機輪排出到尾水管。 在反動式水輪機中，水首先排出到導水管，然後排出到尾水管。
水輪機尺寸 對於相同的功率輸出，衝動式水輪機的尺寸較小。 對於相同的功率輸出，反動式水輪機的尺寸相對較大。
例子 衝動式水輪機的常見例子：佩爾頓水輪機、圖爾戈水輪機和貫流式水輪機。 反動式水輪機的常見例子：弗朗西斯水輪機和卡普蘭水輪機。

結論

衝動式水輪機和反動式水輪機之間最顯著的區別在於，衝動式水輪機僅利用水的動能來旋轉其轉輪，而反動式水輪機則利用水的壓力能和動能來旋轉水輪機。

更新於：2022年8月3日

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