水力发电为什么不让水流竖直下落冲击发电机的叶片?

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水流不是冲击发电机叶片的,因为发电机没有叶片。

水轮机与发电机是两个设备,这两设备依靠同一条大轴相连。运行时,水流冲击水轮机叶片,水轮机转动从而带动发电机转动发电。

图示一:立式水轮发电机结构图。

题主的意思,可能是想问:水电厂为什么不能像常见的木水车那样,建一个大转轮,利用直接下落的水流冲击转轮,达到发电的目的?

1、 其实,这样的水轮机是有的。水轮机按能量转换的工作特征分有两大类型,一种是冲击式水轮机,另一种是反击式水轮机。冲击式水轮机使用喷嘴来喷动水轮机的叶片使其转动。这种水轮机的代表者为水斗式水轮机。水斗式水轮机利用高程水头落下的动能来做功,转轮外形与工作状态都很接近水车。

见图示二:冲击式水轮机工作示意图。

2、 木水车转动时需要的水能很小,与水轮机所需动能相差很大。水流若只是以自由下落的形态冲击水轮机叶片,姑且不论其工作效率如何,散落而下的水流能不能冲动水轮机恐怕都是个问题。所以,为了有效地控制水能,设计者在水轮机的整体结构上加装了一系列的控制器件如压力水管、喷嘴等等部件。从而实现集中水能、加大水压的目的。

见图示三:卧式水轮发电机结构图。

冲击式水轮发电机结构相对简单,容量小且以卧式为多;反击式水轮发电机则相反:容量大且基本以立式为多。

我们用手去拨动风扇叶片使其转动时,手指或手掌永远只能触动风扇叶片的一个点。冲击式水轮机工作时也是一样的道理:喷嘴喷射的水流永远只能固定在某个或某几个点的方向上工作。与同等水头和工作轮直径的反击式水轮机的效率相比,冲击式水轮机明显处于劣势。因为如前所述,冲击式水轮机是以冲击叶片的点来工作的,而反击式水轮机的叶片是与水流全接触的一一冲击式水轮机只利用了水流的动能,而反击式水轮机既利用了水的动能,也利用了水的势能。

但冲击式水轮发电机也有优势,它可在甚至达千米以上落差的高水头的地方建造且不用修建大坝等水工建筑。现在的冲击式水轮发电机也向大型化、立轴式发展了。


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首先我们明确一下水轮机与发电机的定义

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。

水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成(见图)。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子铁芯用冷轧硅钢片叠成,按制造和运输条件可做成整体和分瓣结构。水轮发电机冷却方式一般采用密闭循环空气冷却。特大容量机组倾向于以水作为冷却介质,直接冷却定子。如同时冷却定子和转子则为双水内冷水轮发电机组。

故不存在水流直接冲击发电机叶片。希望有所帮助。水利水电工程设计员路过,需要规范、设计等私信


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水力发电机,为什么不让水流竖直下落冲击发电机的叶片,原理很简旦,风车,现在的风力发电机,在风为不大的情况下,也能发电,叶片转动,那么水力发电机为什么不让水流竖直下落的原理应该清楚了,本质上是持续不断的压力差,对叶片的,作功,是最合适的,直水下落冲击叶片,就象锤子落在叶片上,蓄水挤压叶片转动,才是最好最合算的输出功力,哈哈。


哈灬哈66096005


这是一个比较好玩的问题。直观印象中,水流从高处跌落,直接冲击水轮发电机发电,肯定垂直冲击是最好的啦。但是如果水流在空中自由下落,会与空气发生混合,损失大量的能量。实际上,我们是通过压力钢管把水流从上游引到水轮机的,钢管中的水流具有非常大的压力。从初中物理我们知道:“加在密闭液体上的压强,会被大小不变的向各个方向传递”。因此,钢管中的水流方向不会影响到能量的转换。如果钢管采用竖直安装,其巨大的重量压在钢管底部,基座会变得很庞大,安装和检修也很困难,因此实际工程中,钢管都是顺着山坡的地形铺设,通过支墩分担重量,通过镇墩让钢管转弯,这样既方便施工安装,又方便运行检修,还非常经济。


tianlooo


水竖直下落的情况你仔细观察了吗?从水龙头喷涌而出,速度很快,一般来说,接水的盆相距一米以内,怎么也看不出什么细节。但如果高度更高,这时候现象非常明显了,流下来的水逐渐变细,最终完全断开!解释的理由只需高中物理重力加速度!下落的水受加速度,速度越来越快;下端加快了,上端没有这么快;越往后越明显,当上下两端水的引力,不足以平衡小于下端加速度引发的重力增量,水断开成两个部分。下落的高度充分时,呈现的是无数断开的水柱,和平常我们的印象完全不同!


袁飞2


你应该问的是为什么不让水流竖直下落冲击发叶轮机的叶片吧。

让我们看图分析吧。


首先,我们如果把上图水瓶比作蓄水坝,那么,我们把水轮机放在A,B,C哪个点能它转的最快呢?不用我说,大家都知道肯定是C点了,因为该点水的压强最大(相比于A,B),对外做功的能力最大。

然后我们来讨论让水下落冲击叶轮机的方案,如果在C点让水下落,那么叶轮机放哪里?肯定在C点下面,而且你还得在C点做个90度的弯头。大家想过没有,既然能把叶轮机放在C点下面了,为什么不直接在C点下面开一个口呢?
希望我说得清楚,能让你明白。我先关注评论区前100个人。


勿扰请你


高中肄业的????

水利发电,是利用水的势能带动水轮机转动,水轮机又带动发电机转动发电。

水轮机的叶片是有角度的,水通过专门的通道形成水柱以最佳的角度冲刷水轮机叶片。

我去过水电站,也到过发电机组厂房。深的地方在地下200多米,电梯下去约99层!!!那地方确实有点吓人!到了机房,第一感觉就是吵!!!很吵!!!那个水轮机很大,感觉直径得有10米!

水利发电成本低,后期几乎只有人工成本和维护成本。就是前期投资比较大!


l行走天下


最早的水力发电设备和轮船都是你所说的轮式,后来技术进步都变成了螺旋桨结构,效率更高,能适应大规模水电站。

螺旋桨结构需要密封尺寸小,轮式只能一边受力。

很多场合还可以继续用轮式结构发电。架设简单,成本低。


克外快


是水利学的要求。


霍小新69118075


水轮机所需的动力不是靠水流竖直流下可以的,所需要的是强大的水压产生的动力!没有足够的水量和落差不行,也有山区小型电站为了提高水流压力,利用地形高差用管道将水汇集,以接近垂直的角度冲下,以提高压力,由于水量的限制,所产生的动力也有限。


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