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法律研究佩爾頓水輪機與弗朗西斯水輪機的區別
一個渦輪機是一種將流體能量轉換為旋轉機械能的裝置。根據使用的輸入型別，有許多可用的渦輪機，例如蒸汽輪機、水輪機、燃氣輪機等。
最常用的水輪機是佩爾頓水輪機、弗朗西斯水輪機和卡普蘭水輪機。閱讀本文，瞭解佩爾頓水輪機和弗朗西斯水輪機的主要區別。
什麼是佩爾頓水輪機？
佩爾頓水輪機是一種衝擊式水輪機，其中水的全部壓力在噴嘴中轉換為動能，並且射流的速度驅動水輪機。佩爾頓水輪機是由美國發明家萊斯特·艾倫·佩爾頓發明的。
佩爾頓水輪機由一個輪子組成，輪子的周邊安裝有橢圓形的葉片。水射流衝擊輪子上葉片的力量驅動渦輪機。在水力發電站中，當可用水源具有相對較高的水頭和較低的流量時，佩爾頓水輪機是首選的水輪機。
什麼是弗朗西斯水輪機？
弗朗西斯水輪機是一種水輪機，它將水流轉換為旋轉機械能。它是由詹姆斯·比切諾·弗朗西斯發明，他是一位英裔美國土木工程師。
在發電中，弗朗西斯水輪機主要用於中低水頭。它由固定在渦輪機殼體上的靜止導葉外環和形成轉輪的旋轉葉片內環組成。水流到渦輪機的流量由導葉控制。在弗朗西斯水輪機的情況下，水徑向向內流動，然後在透過轉輪時方向改變為向下。
在弗朗西斯水輪機中，水流過轉輪的旋轉葉片，從而降低水的壓力和速度。這導致產生一個反作用力，使渦輪機旋轉。
佩爾頓水輪機和弗朗西斯水輪機的區別
佩爾頓水輪機和弗朗西斯水輪機都是水輪機。但是，它們之間存在一些差異，在下表中列出：
| 差異依據 | 佩爾頓水輪機 | 弗朗西斯水輪機 |
|---|---|---|
| 描述 | 佩爾頓水輪機是一種衝擊式水輪機，其中水的全部壓力在噴嘴中轉換為動能，並且射流的速度驅動水輪機。 | 弗朗西斯水輪機是一種水輪機，它結合了反作用式和衝擊式水輪機的概念，這意味著渦輪機利用流經其中的水的衝擊力和反作用力來旋轉。 |
| 型別 | 佩爾頓水輪機是一種衝擊式水輪機。 | 弗朗西斯水輪機是一種反作用式水輪機。 |
| 水流方向 | 在佩爾頓水輪機中，水流方向與渦輪機轉輪相切。 | 在弗朗西斯水輪機中，水流方向既是徑向的又是軸向的，因此它也被稱為混合流渦輪機。 |
| 水頭 | 佩爾頓水輪機用於高水頭，通常超過 300 米。 | 弗朗西斯水輪機用於中低水頭，通常為 100 到 600 米。 |
| 渦輪機速度 | 佩爾頓水輪機的比轉速範圍為 12 RPM 至 70 RPM。 | 弗朗西斯水輪機的比轉速範圍為 60 RPM 至 300 RPM。 |
| 能量轉換 | 在佩爾頓水輪機中，水的全部水力功率透過噴嘴轉換為動能，然後透過旋轉渦輪機轉換為機械能。 | 在弗朗西斯水輪機中，只有一定量的可用能量轉換為動能，然後轉換為機械能。 |
| 總效率 | 佩爾頓水輪機的總效率約為 85%。 | 弗朗西斯水輪機的總效率約為 90%。 |
| 所需流量 | 在佩爾頓水輪機中，所需流量相對較低。 | 弗朗西斯水輪機所需的流量高於佩爾頓水輪機。 |
| 應用 | 佩爾頓水輪機用於水力發電，其中可用水源具有高水頭和低流量。 佩爾頓水輪機也用於教育機構的實驗室進行實驗。 |
弗朗西斯水輪機主要用於各種水頭和流量。 弗朗西斯水輪機也用於灌溉水泵裝置。 |
結論
最顯著的區別在於佩爾頓水輪機是一種衝擊式水輪機，而弗朗西斯水輪機是一種反作用式水輪機。
更新於: 2022-08-03
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