多级水轮机工作原理详解[精选].doc

多级水轮机工作原理详解 梁思武 QQ：837153232 四川省广元市旺苍职业中学 628200 摘要 多级水轮机虽然是一种新生事物，但是和它的工作原理相同的多级汽轮机却已经是老产品了，这就从实践方面充分证明了它的可行性。本文主要从水轮机的基本工作原理入手，重新科学地界定了“冲击式”水轮机和“反击式”水轮机划分范畴，然后再逐步详细地分析了多级水轮机的工作原理和各种叶轮的工作性能，从理论上证明了多级水轮机的可行性。多级水轮机是一种与众不同的新型水轮机，它确实是存在着许多自己的独特优势，如果开发利用到位，完全有可能取代现有的水轮机而称霸于水轮机行业。 关键词 多级 水轮机 工作原理 我们的多级水轮机理论已经提出三年了，一共申请并获得了两项国家专利（多级节能水轮机，专利号：ZL200820009346.8；多级水轮机的叶轮，专利号：ZL201020533053.7）。在广东的《机电工程技术》杂志上发表过《多级节能水轮机的设计》一文，通过网络论坛和QQ聊天与许多水轮机专业人士进行了广泛的交流，并根据他们提出的问题整理出大量的相关资料发表在我的新浪博客上。 /liangsiwu 但是，这种多级水轮机的工作原理却只得到了少数水轮机专家的理解和认可，还有大多数专家并没有理解这种水轮机的工作原理，所以才会有人出来否定这种水轮机的节能效果。为了帮助广大水轮机专业技术人员充分认识和理解多级水轮机的工作原理，早日把这种多级节能水轮机用于生产实践中去创造经济效益，我们在这里通过大量的具体事例对这种水轮机的工作原理进行更加详细的分析和说明。 首先要从“反击式”水轮机说起 1． “反击式”水轮机的工作原理 看到这张图片以后，绝大多数人都会说要提高效率。为什么呢？因为那些固定叶轮上的叶片会给喷水管一个反作用力来推动水轮机旋转，所以工作效率会比不加固定叶轮有所提高。 为什么没有单纯的反击式水轮机用于实际生产发电呢？我估计主要是因为它的工作效率太低了，也许正是因为如此，大家才不重视对这种水轮机原理的开发和利用。如果我们能够把这种反击式水轮机的工作原理巧妙地组合到其它类型的水轮机之中，让它为提高水轮机的工作效率出一把力，那么就可以收到锦上添花的效果了。 2．关于“反击式”水轮机的定义 从上面的两种反击式原理水轮机可以看出：反击式水轮机主要是利用“反冲原理”和“反作用力”来推动水轮机运动的，而不是通过水流的冲击“作用力”来推动水轮机运动的。经过这么一分析就会发现：目前的水轮机教材对于“反击式水轮机”的定义有问题，根本没有抓住“反击式水轮机”的本质特征，更大的问题是把许多以“冲击式”工作原理为主的水轮机也归类到“反击式水轮机”属下，这对于水轮机理论的发展和进步非常不利。 “冲击式”与“反击式”的根本区别究竟在哪里呢？我在百度上有哪些信誉好的足球投注网站查询了一下，那里面说了许多条款，但是我们认为都没有说出这两种水轮机的本质区别。我们认为主要应该根据“做功水流的方向”和“水轮机的转动方向”来进行区别：“冲击式”水轮机的“做功水流的方向”与“水轮机的转动方向”相同，依靠水流的冲击动能和压力能来同向推动水轮机旋转做功；“反击式”水轮机的“做功水流的方向”与“水轮机的转动方向”相反，依靠水流的反冲作用和反作用力来反向推动水轮机旋转做功。 “冲击式”与“反击式”是水轮机的两种基本工作原理，有些水轮机只应用了一种工作原理。譬如“水斗式”和“斜击式”水轮机就是单纯的“冲击式”水轮机；譬如前面的图片中所示的两种工作原理水轮机就是单纯的“反击式”水轮机。 但是，也还有许多水轮机同时应用了“冲击式”与“反击式”的工作原理，如果也把它们归类为“冲击式”或“反击式”水轮机那就不对了。譬如下面这个轴流式水轮机，它既含有“冲击式”的成分，也含有“反击式”的成分，而且谁轻谁重也难以区分，所以，我们认为应该把它另外独立分类，称之为“综合型”水轮机比较恰当。 这种水轮机的工作效率虽然不是很高，但是，它却是构成其它水轮机的基本类型。譬如现有的“轴流式”和“贯流式”水轮机，以及我们发明的“多级式”水轮机等。 这个水轮机就是在轴流式水轮机的旋转叶轮后面增加了一个固定叶轮，增加了水轮机的反击式成分，构成了一台以反击式工作原理为主的水轮机。与前面的轴流式水轮机相比，这种水轮机的水流速度会降低，但是工作效率会有所提高。旋转叶轮的轴向压力会有所减小，从而可以降低一些摩擦阻力带来的无用功损失。 这个水轮机就是在轴流式水轮机的旋转叶轮前面增加了一个固定叶轮，增加了水轮机的冲击式成分，构成了一台以冲击式工作原理为主的水轮机。与前面的轴流式水轮机相比，这种水轮机的水流速度也会降低，但是工作效率会大幅度提高。旋转叶轮的轴向压力会大幅度减小，从而可以降低许多摩擦阻力带来