佩尔顿水轮机与弗朗西斯水轮机的区别

一个涡轮机是一种将流体能量转换为旋转机械能的装置。根据使用的输入类型，有许多可用的涡轮机，例如蒸汽轮机、水轮机、燃气轮机等。

最常用的水轮机是佩尔顿水轮机、弗朗西斯水轮机和卡普兰水轮机。阅读本文，了解佩尔顿水轮机和弗朗西斯水轮机的主要区别。

什么是佩尔顿水轮机？

佩尔顿水轮机是一种冲击式水轮机，其中水的全部压力在喷嘴中转换为动能，并且射流的速度驱动水轮机。佩尔顿水轮机是由美国发明家莱斯特·艾伦·佩尔顿发明的。

佩尔顿水轮机由一个轮子组成，轮子的周边安装有椭圆形的叶片。水射流冲击轮子上叶片的力量驱动涡轮机。在水力发电站中，当可用水源具有相对较高的水头和较低的流量时，佩尔顿水轮机是首选的水轮机。

什么是弗朗西斯水轮机？

弗朗西斯水轮机是一种水轮机，它将水流转换为旋转机械能。它是由詹姆斯·比切诺·弗朗西斯发明，他是一位英裔美国土木工程师。

在发电中，弗朗西斯水轮机主要用于中低水头。它由固定在涡轮机壳体上的静止导叶外环和形成转轮的旋转叶片内环组成。水流到涡轮机的流量由导叶控制。在弗朗西斯水轮机的情况下，水径向向内流动，然后在通过转轮时方向改变为向下。

在弗朗西斯水轮机中，水流过转轮的旋转叶片，从而降低水的压力和速度。这导致产生一个反作用力，使涡轮机旋转。

佩尔顿水轮机和弗朗西斯水轮机的区别

佩尔顿水轮机和弗朗西斯水轮机都是水轮机。但是，它们之间存在一些差异，在下表中列出：

差异依据 佩尔顿水轮机 弗朗西斯水轮机
描述 佩尔顿水轮机是一种冲击式水轮机，其中水的全部压力在喷嘴中转换为动能，并且射流的速度驱动水轮机。 弗朗西斯水轮机是一种水轮机，它结合了反作用式和冲击式水轮机的概念，这意味着涡轮机利用流经其中的水的冲击力和反作用力来旋转。
类型 佩尔顿水轮机是一种冲击式水轮机。 弗朗西斯水轮机是一种反作用式水轮机。
水流方向 在佩尔顿水轮机中，水流方向与涡轮机转轮相切。 在弗朗西斯水轮机中，水流方向既是径向的又是轴向的，因此它也被称为混合流涡轮机。
水头 佩尔顿水轮机用于高水头，通常超过 300 米。 弗朗西斯水轮机用于中低水头，通常为 100 到 600 米。
涡轮机速度 佩尔顿水轮机的比转速范围为 12 RPM 至 70 RPM。 弗朗西斯水轮机的比转速范围为 60 RPM 至 300 RPM。
能量转换 在佩尔顿水轮机中，水的全部水力功率通过喷嘴转换为动能，然后通过旋转涡轮机转换为机械能。 在弗朗西斯水轮机中，只有一定量的可用能量转换为动能，然后转换为机械能。
总效率 佩尔顿水轮机的总效率约为 85%。 弗朗西斯水轮机的总效率约为 90%。
所需流量 在佩尔顿水轮机中，所需流量相对较低。 弗朗西斯水轮机所需的流量高于佩尔顿水轮机。
应用

佩尔顿水轮机用于水力发电，其中可用水源具有高水头和低流量。

佩尔顿水轮机也用于教育机构的实验室进行实验。

弗朗西斯水轮机主要用于各种水头和流量。

弗朗西斯水轮机也用于灌溉水泵装置。

结论

最显著的区别在于佩尔顿水轮机是一种冲击式水轮机，而弗朗西斯水轮机是一种反作用式水轮机。

更新于: 2022-08-03

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