Hauv thaj av ntawm lub zog huv, hydropower sawv cev ua lub hauv paus tseem ceeb ntawm kev hloov pauv lub zog, ua tsaug rau nws qhov xwm txheej rov ua dua tshiab, tus nqi qis, thiab muaj peev xwm sib npaug ntawm qhov siab tshaj plaws. Los ntawm cov turbines loj ntawm Three Gorges Dam mus rau qhov dej ntws maj mam ntawm cov chaw tsim hluav taws xob me me hauv cov roob, qhov kev sib hloov ntawm lub turbine yeej ib txwm nrog los ntawm kev hloov pauv lub zog los ntawm "lub zog muaj peev xwm dej → lub zog kho tshuab → lub zog hluav taws xob." Lub ntsiab lus tseem ceeb ntawm hydropower yog nyob rau hauv qhov kev hloov pauv zoo kawg nkaus ntawm hydropower turbine-generator unit nyob rau hauv ntau yam dej taub hau thiab cov xwm txheej ntws. Cov qauv qhia dynamic no, los ntawm kev rov ua dua ntawm cov hom turbine mainstream xws li reaction turbines thiab impulse turbines, qhia txog kev txawj ntse tshwj xeeb ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub turbine thiab dej ntws. (1) Reaction Turbine Qauv: Kev Sib Pauv Zog "Txais" ntawm Dej Ntws thiab Blades Tus qauv Francis turbine yog qhov siv dav tshaj plaws "txhua yam-rounder." Tus qauv rov ua dua cov qauv tseem ceeb ntawm 700MW unit ntawm Three Gorges Power Station ntawm 1:25 scale. Tus khiav muaj txoj kab uas hla ntawm 30cm thiab muaj 13 daim hniav streamlined (15° lub kaum sab xis nkag, 20° lub kaum sab xis tawm) teeb tsa radial; nyob ib puag ncig tus khiav yog cov vanes qhia kev hloov kho tau (24 vanes, ua los ntawm ABS yas thiab cov thav duab hlau sib xyaw), txuas nrog "lub nplhaib governor," uas tuaj yeem hloov kho qhov qhib ntawm vane qhia kev (0-30°). Lub plhaub pob tshab yog ua los ntawm cov acrylic cam khwb cia. Dej (los ntawm lub tshuab dej ncig uas tsav los ntawm lub twj tso kua mis me me) ntws sib npaug rau hauv lub plhaub los ntawm txhua sab, coj los ntawm cov vanes qhia kev, thiab cuam tshuam rau cov hniav khiav ntawm qhov ceev ntws simulated ntawm 20m/s, tsav tus khiav kom tig (150 rpm, sib npaug rau 125 rpm ntawm lub tshuab tiag tiag). Lub hauv paus ntawm qhov kev ua qauv qhia dynamic yog nyob rau hauv kev hloov pauv zog ntawm "circumferential dej intake": Thaum qhov qhib ntawm vane qhia kev raug kho rau 20°, lub ntsuas dej qhia "simulated flow rate 5L/s", lub ntsuas ceev ruaj khov ntawm 150 rpm, thiab tus qauv generator tso zis 220V. Thaum sim ua piv txwv "kev ntws ntau ntxiv thaum lub caij dej nyab" (lub vane qhia qhib tag nrho), qhov ceev ntawm lub turbine nce mus txog 180 rpm, thiab qhov hluav taws xob nce mus txog 240V. Lub vijtsam tib lub sijhawm qhia "Francis turbines yog qhov tsim nyog rau cov taub dej ntawm 50-700m thiab tuaj yeem ua tiav qhov ua tau zoo ntawm 95%". Qhov kev tsim no ua rau lub hauv paus ntsiab lus ntawm "qhov sib txawv ntawm ob sab ntawm cov hniav tsav lub turbine" yooj yim to taub, piav qhia zoo meej vim li cas Francis turbines yog qhov kev xaiv zoo tshaj plaws rau lub taub dej siab thiab cov nqi ntws loj. Tus qauv turbine axial ntws qhia txog qhov zoo ntawm "axial dej haus" rau cov taub dej qis, muaj ob hom hniav ruaj khov thiab kho tau. Tus qauv hniav hloov tau muaj lub rotor 40cm txoj kab uas hla nrog 6 hniav uas tig raws li cov xwm txheej dej ntws (tswj los ntawm lub cev muaj zog servo me me), nrog rau qhov hloov kho lub kaum sab xis ntawm hniav ntawm -10 ° txog +15 °. Lub vane qhia thiab rotor tau teeb tsa coaxially, nrog dej ntws axially rau hauv lub rotor. Cov hniav tig raws li kev sib xyaw ua ke ntawm dej thawb thiab lawv tus kheej tig. Tus qauv "kev kho lub taub hau dej" muaj qhov tshwj xeeb: Thaum cov neeg tuaj saib xaiv "lub taub hau dej qis 3-5m" (piv txwv li, tus dej hauv thaj chaw tiaj tiaj), lub kaum sab xis ntawm lub hniav raug kho rau +15° (ua rau thaj chaw sib cuag dej nce ntxiv), qhov qhib ntawm lub vane yog 30°, thiab qhov ceev ntawm lub rotor yog 60 rpm; hloov mus rau "lub taub hau dej nruab nrab 10-30m", lub kaum sab xis ntawm lub hniav raug kho rau 0°, qhov ceev nce mus txog 100 rpm, thiab lub vijtsam qhia "Cov turbines axial flow tuaj yeem ua tiav kev ua haujlwm ntawm 92% ntawm cov nqi ntws siab thiab cov taub hau dej qis". Kev piv txwv ntawm cov turbines adjustable-pitch thiab fixed-pitch muaj txiaj ntsig zoo dua: Hauv qab tib qhov nqi ntws, lub turbine adjustable-pitch, los ntawm kev kho lub kaum sab xis ntawm lub hniav, ua tiav kev ua haujlwm siab dua 8-10% dua li lub turbine fixed-pitch (cov kab nkhaus ua haujlwm tau tshwm sim hauv lub sijhawm tiag tiag ntawm lub vijtsam), piav qhia txog qhov zoo ntawm "cov turbines adjustable-pitch uas tuaj yeem hloov kho rau ntau yam nqi ntws." Qhov kev sib piv no yog qhov tseem ceeb heev rau kev qhia txog cov dej me me hauv cov cheeb tsam dej, pab cov tub ntxhais kawm nkag siab "vim li cas cov turbines axial-flow feem ntau siv rau hauv cov haujlwm hydropower me me hauv nroog." Tus qauv turbine inclined-flow yog "tus tswv ntawm kev hloov pauv taub hau," nrog nws lub axis ntawm lub runner blade ntawm lub kaum sab xis 45° rau lub axis tseem ceeb (ntawm lub mixed-flow thiab lub turbine axial-flow). Cov hniav ntawm tus qauv tuaj yeem hloov kho tau synchronously (los ntawm -5° txog +25°), nrog rau cov vanes qhia thiab tus khiav hloov kho ua ke. Thaum lub taub hau simulated nce ntawm 40m txog 120m, lub kaum sab xis ntawm lub blade hloov kho tau los ntawm +25° txog -5°, tswj hwm qhov ceev ntawm tus khiav ruaj khov ntawm 120 rpm, qhia txog tus yam ntxwv ntawm "kev ua haujlwm zoo dua li 3-fold head variation." Lub plhaub pob tshab tso cai rau kev pom tseeb ntawm txoj kev ntws tshwj xeeb, thiab daim ntawv qhia kev ua haujlwm ntawm lub vijtsam pab cov neeg saib nkag siab txog nws "kev hloov pauv ntawm cov mixed-flow thiab axial-flow turbines."
(2) Qauv Turbine Impulse: "Hom Kev Sib Tsoo" Kev Tso Tawm Zog ntawm Cov Dej Ntws thiab Cov Hniav
Tus qauv Pelton turbine yog "tus yeej muaj zog" rau cov ntawv thov siab, rov ua dua tus qauv tsim ntawm Leonhard fais fab chaw nres tsheb hauv Switzerland. 12 lub thoob zoo li khob (txhua lub muaj peev xwm 50mL, ua los ntawm tooj dag chrome-plated) tau faib sib npaug zos nyob ib puag ncig lub runner (25cm txoj kab uas hla); lub "nozzle" (0.5cm txoj kab uas hla) tig 360°. Dej siab (muab los ntawm lub twj tso kua mis plunger, ua piv txwv lub taub hau ntawm 500-1000m) tsim lub zog ceev ceev (50m/s) uas cuam tshuam ncaj qha rau "splitter" ntawm cov thoob, hloov lub zog kinetic ntawm cov dej mus rau hauv lub zog mechanical ntawm lub runner tig. Qhov tseem ceeb ntawm qhov kev qhia dynamic yog kev hloov pauv lub zog los ntawm "jet impact": Thaum ib lub nozzle raug qhib, lub zog dej cuam tshuam rau lub log turbine tsim lub "reaction force" (kev nrawm tam sim ntawd ntawm lub rotor), ncav cuag 300 rpm thiab lub zog tso zis ntawm lub generator simulated ntawm 500W. Nrog ob lub nozzles (tsim kom sib npaug), qhov ceev nce mus txog 580 rpm thiab lub zog mus txog 980W. Lub vijtsam qhia tias "qhov ua tau zoo ntawm hom turbine no tuaj yeem ncav cuag 90% hauv qab lub taub dej siab, thiab dej tsis nkag mus rau hauv lub casing, ua rau nws haum rau cov dej uas muaj cov av noo ntau." Tus qauv tsim no qhia meej txog lub hauv paus ntsiab lus tias "kev hloov pauv lub zog kinetic tsis yog nyob ntawm lub zog dej, tab sis tsuas yog nyob ntawm qhov cuam tshuam ntawm cov dej ntws ceev ceev," piav qhia zoo meej vim li cas nws thiaj haum rau "cov chaw tsim hluav taws xob roob nrog lub taub hau ntau dua 100m." Tus qauv turbine inclined-impact qhia txog kev hloov pauv yooj yim ntawm "oblique jet impact," nrog lub nozzle angled 22.5 ° rau lub dav hlau turbine log, dej obliquely cuam tshuam rau cov hniav scoop-zoo li (18 hniav). Qhov tshwj xeeb sib tham tso cai rau cov neeg saib kho lub kaum sab xis ntawm lub nozzle, saib qhov hloov pauv ntawm qhov ceev rotor - txo qis 10-15% thaum lub kaum sab xis deviates ntawm 22.5 °, qhia txog qhov cuam tshuam ntawm qhov tseeb ntawm lub kaum sab xis rau kev ua haujlwm. Hom qauv no feem ntau siv los piav qhia txog "kev siv hluav taws xob me me hauv thaj chaw roob," tsim nyog rau "cov tshuab hluav taws xob faib nrog lub taub hau ntawm 20-300m thiab cov nqi ntws me me." Tus qauv turbine ob npaug cuam tshuam siv hluav taws xob ntau tshaj plaws los ntawm "dej cuam tshuam rau cov hniav ob zaug." Lub log turbine muaj ob txheej ntawm cov hniav; tom qab thawj qhov cuam tshuam, dej ntws los ntawm lub log kom cuam tshuam rau txheej qis dua. Lub log pob tshab tso cai rau cov neeg saib pom txoj kev "ob npaug cuam tshuam". Lub vijtsam qhia tias "txawm hais tias qhov ua tau zoo ntawm kev tsim ob npaug cuam tshuam qis dua me ntsis (75-85%), nws cov qauv yooj yim thiab tus nqi qis ua rau nws tsim nyog rau cov hluav taws xob me me hauv nroog." Tus qauv tsim no ua rau "kev txawj ntse ntawm kev siv hluav taws xob hauv cov qauv yooj yim" pom tseeb yooj yim. (3) Hom Tshwj Xeeb ntawm Cov Qauv Hydro Turbine: Cov Qauv Tshiab rau Cov Xwm Txheej Hnyav
Tus qauv turbine muaj lub qhov (bulb-shaped turbine model) yog ib qho kev daws teeb meem "flat-profile" rau cov chaw tsim hluav taws xob uas muaj qhov dej tsawg. Nws muaj cov qauv "zoo li lub qhov" - lub tshuab hluav taws xob nyob hauv lub plhaub zoo li lub qhov hauv txoj kev ntws dej, thiab lub turbine rotor txuas ncaj qha rau lub qhov generator (tsis muaj lub plhaub kauv). Dej ntws axially los ntawm lub tshuab. Rau qhov siab ntawm 2-8m (piv txwv li, cov chaw tsim hluav taws xob tidal), lub rotor (40cm txoj kab uas hla, 8 lub hniav nkhaus) tig ntawm 80 rpm. Lub vijtsam qhia "Cov turbines muaj peev xwm ua tiav kev ua haujlwm txog li 88%, tsim nyog rau cov chaw tsim hluav taws xob hauv dej, nrog cov nqi tsim kho vaj tse qis." Lub plhaub pob tshab qhia meej txog tus yam ntxwv "dej ntws ncaj qha", piav qhia txog nws siv dav hauv cov ntawv thov qis xws li cov kwj dej tidal thiab cov kwj dej. Tus qauv turbine tidal qhia txog kev tsim hluav taws xob ob txoj kev. Nws cov hniav rotor muaj tus qauv "S-puab" symmetrical, tso cai rau lub rotor tig tsis hais seb dej ntws los ntawm sab laug mus rau sab xis lossis sab xis mus rau sab laug (60 rpm). Tus qauv no txuas nrog lub "tidal simulation tank," uas siv cov dej nce thiab nqis los tsim cov dej ntws rov qab, qhia txog lub voj voog ntawm "kev tsim hluav taws xob thaum lub sijhawm dej siab → kev tsim hluav taws xob thaum lub sijhawm dej qis → kaw thaum lub sijhawm dej tseem." Lub vijtsam qhia "Tidal turbines siv lub ntiajteb txawj nqus ntawm lub hli, rov ua dua tshiab, thiab kwv yees tau zoo heev." Tus qauv tsim no ua rau pom tseeb qhov sib koom ua ke ntawm "lub zog huv thiab lub suab ntuj" pom tseeb.
Lub sijhawm tshaj tawm: Cuaj hlis-10-2025
