水輪機模型可分為反擊式水輪機和沖擊式水輪機兩大類：
反擊式水輪機模型：
混流式水輪機模型
軸流定槳式水輪機模型
軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機模型
斜流式水輪機模型
貫流定槳式水輪機模型
貫流轉(zhuǎn)槳式水輪機模型
沖擊式水輪機模型：
水斗式（切擊式）水輪機模型
斜擊式水輪機模型
雙擊式水輪機模型
貫流式水輪機模型
貫流式水輪機模型，是一種臥軸式水輪機模型，即水流在流道內(nèi)基本上沿著水平軸向運動。它主要適用于1～25m的水頭，是低水頭、大水電站模型的一種機型。由于其水流在流道內(nèi)基本上沿軸向運動，不轉(zhuǎn)彎，因此機組的過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。

斜流式水輪機模型
斜流式水輪機模型與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機模型的差別是，轉(zhuǎn)輪葉片相對于機組軸線是傾斜布置的。因而在轉(zhuǎn)輪區(qū)域內(nèi)，水流沿相對于機組軸線傾斜的方向流動。
傾斜布置的透明PMMA材質(zhì)蝸殼固定在座環(huán)上，十二個座環(huán)支柱與水平線的傾角為35°。具有45°傾角的斜向?qū)畽C構(gòu)由二十四個導(dǎo)葉、導(dǎo)葉傳動機構(gòu)、水輪機頂蓋和導(dǎo)水機構(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稱翼型。導(dǎo)葉軸承為木質(zhì)軸瓦，由過流部分的水自動潤滑。為了防止水漏出，在上軸頸裝有橡皮碗。導(dǎo)葉傳動機構(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)輪的十個金屬葉片與主軸的軸線呈45°傾角。刮板式接力器，通過操作軸驅(qū)動轉(zhuǎn)葉機構(gòu)，從而使葉片轉(zhuǎn)動。葉片轉(zhuǎn)角為30°。
這種結(jié)構(gòu)的斜流式水輪機模型，由于蝸殼與座環(huán)也是傾斜布置的，自蝸殼至尾水管的過流通道比較平直，因此，不僅能提高水輪機的效率，而且還減小了機組的平面尺寸。

斜擊式水輪機模型
斜擊式水輪機模型是沖擊式水輪機模型的一種。主要由噴嘴和轉(zhuǎn)輪等組成。轉(zhuǎn)輪由外輪圈、內(nèi)輪轂和其問所固定的若干單碗形斗葉組成。噴嘴射流以22.5°的角度斜沖轉(zhuǎn)輪正面的葉片后從背面流出。結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉，但效率低。僅應(yīng)用于小型電站。適用水頭為20~100 m。
沖擊型的斜擊式水輪機模型，由手動調(diào)速閥門（有的為噴針）、噴嘴、轉(zhuǎn)輪，機殼、軸承及軸密封組成。
斜擊式水輪機的噴嘴方向與轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動平面成一交角（一般為22.5°），射流斜向沖擊葉輪。
噴嘴：噴嘴裝在壓力水管手動調(diào)速閥門之后。噴嘴是一個圓錐管，隨著圓錐管斷面面積逐漸變小，水流逐漸加速，在噴嘴出口形成高速射流，沖擊轉(zhuǎn)輪。
為了調(diào)節(jié)，控制機組出力，這種機組運行較好，效率較高。有的微型機組用閘閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。
轉(zhuǎn)輪：轉(zhuǎn)輪是水輪機的心臟，較大容量的斜擊式轉(zhuǎn)輪，其葉片為復(fù)雜，斷面是流線型（如飛機的翼型），生產(chǎn)制造工藝要求較高。而對于微型斜擊式轉(zhuǎn)輪，為簡化生產(chǎn)工藝，降低成本，做成半球型葉片。轉(zhuǎn)輪的葉片采用3D打印工藝后經(jīng)切邊修整而成，一個葉輪一般由18~22個葉片組成。將葉片組裝焊接而成轉(zhuǎn)輪，制造工藝講究。
半球型與翼型葉片轉(zhuǎn)輪經(jīng)電站模型運行實踐說明，半球型轉(zhuǎn)輪與翼型轉(zhuǎn)輪相對比，性能相差不大，半球型轉(zhuǎn)輪的效率略低于翼型轉(zhuǎn)輪。
軸承與機殼：軸承是支承水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)動部分重量和軸向推力、以及轉(zhuǎn)動時承受徑向力的裝置。微型水輪機一般有一個止推滾柱軸承和單列向心球軸承。
機殼是微型水輪發(fā)電機組的支架，機殼固定在機墩上。

全貫流式水輪機模型
全貫流式機組模型則把發(fā)電機轉(zhuǎn)子裝在旋轉(zhuǎn)的水輪機轉(zhuǎn)輪輪緣上，發(fā)電機定子固定在流道外面周圍的支承上。
全貫流式機組模型轉(zhuǎn)動慣量大，能機組的穩(wěn)定運行，避免頻率波動，對水頭變化較為頻繁的潮汐電站模型更為有利。同時其流道和機組布置形式適合于可逆式機組，還可用于抽水蓄能模型，將徑流式梯級電站的上下游水庫作為抽水蓄能電站模型的上下庫，利用原有水工建筑模型和機電設(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)中的補償作用；也可將貫流式機組用于排灌站，收到排水發(fā)電的雙重效益。
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