逆襲タービンは、水流の圧力を利用して水のエネルギーを機械エネルギーに変換する一種の水力機械です。
（１）構造 逆襲水車の主な構造部品は、ランナー、分水室、導水機構及びドラフトチューブである。
1) ランナ。ランナは水車の一部であり、水流のエネルギーを回転機械エネルギーに変換します。水力エネルギーの変換方向によって、各逆流水車のランナ構造も異なります。フランシス水車ランナは、流線型のねじれ翼、クラウンリング、下リングなどの主要な垂直部品で構成されています。軸流水車ランナは、翼、ランナ本体、ドレンコーンなどの主要な部品で構成されています。斜流水車ランナの構造はより複雑です。翼の配置角度は、作業条件に応じて変更でき、ガイドベーン開度と一致させることができます。翼の回転中心線は、水車軸に対して斜め（45°～60°）に配置されています。
2) 導水室。導水機構への水の流入を均一化し、エネルギー損失を低減し、水車効率を向上させる機能を持つ。大型・中型水車では、落差50m以上の水車には円形断面の金属製渦巻管が、50m未満の水車には台形断面のコンクリート製渦巻管が使用されることが多い。
3) 導水機構。一般的には、一定数の流線型ガイドベーンとその回転機構がランナの外周に均等に配置され、水流をランナ内に均等に導く機能を持つ。ガイドベーンの開度を調整することで水車流量を変化させ、発電機の負荷要件を満たす。また、全閉時には水封の役割も果たす。
4) ドラフトチューブ。ランナ出口の水流には、まだ利用されていない余剰エネルギーが残っています。ドラフトチューブの役割は、このエネルギーの一部を回収し、下流に排出することです。ドラフトチューブは、直円錐型と湾曲型の2種類に分けられます。前者はエネルギー係数が大きく、一般的に小型の横型水車や管状水車に適しています。後者は直円錐型よりも水力性能は劣りますが、掘削深度が浅く、大型・中型逆風車に広く使用されています。
（２）分類 ランナを通る水の流れの軸方向によって、衝撃水車はフランシス水車、斜流水車、軸流水車および管状水車に分けられる。
1) フランシス水車。フランシス水車（ラジアル軸流水車、またはフランシス水車）は、水がランナの円周から軸方向へ放射状に流れる逆流型水車です。このタイプの水車は、適用可能な落差範囲が広く（30～700m）、構造がシンプルで、容積が小さく、コストが低いという特徴があります。中国で稼働している最大のフランシス水車は二潭水力発電所で、定格出力は582MW、最大出力は621MWです。
2) 軸流水車。軸流水車は、水が軸方向から流入し、ランナから軸方向に流出する逆襲式水車です。この形式の水車には、固定翼式（スクリュー式）と回転式（カプラン式）の2種類があります。前者は翼が固定されており、後者は翼を回転させることができます。軸流水の通過水量はフランシス水車よりも大きいです。パドル水車は、負荷の変化に応じて翼の位置を変えることができるため、広い負荷変化範囲でより高い効率を持っています。軸流水車の耐キャビテーション性能と機械的強度はフランシス水車よりも悪く、構造もより複雑です。現在、この種の水車の適用落差は80m以上に達しています。
3) 管状水車。このタイプの水車は、水流がランナーから軸方向に流れ出し、ランナーの前後で回転しません。利用揚程範囲は3～20です。胴体部は高さが低く、水流条件が良好で、効率が高く、土木工事が少なく、コストが低く、渦巻管や湾曲したドラフトチューブが不要などの利点があり、揚程が低いほどその利点は顕著になります。
管状水車は、発電機の接続と伝送方式によって、全貫流型と半貫流型の2種類に分けられます。半貫流型はさらに、バルブ型、シャフト型、軸延長型に分けられます。そのうち、軸延長型も2種類に分けられ、斜軸型と水平軸型があります。現在、最も広く使用されているバルブ管状水車、軸延長型、垂直軸型は、主に小型ユニットで使用されています。近年、シャフト型は大型および中型ユニットにも使用されるようになっています。
軸延長型管状ユニットは、発電機を水路外に設置し、長い斜軸または水平軸を介して発電機と水車を接続する。この軸延長型は、バルブ型よりも構造がシンプルである。
4) 斜流水車。斜流水車（ダイアゴナル水車とも呼ばれる）の構造と大きさは、斜流水車と軸流水車の中間に位置します。主な違いは、ランナーブレードの中心線が水車の中心線に対して一定の角度をなしていることです。構造上の特性上、運転中にユニットが沈下することがないため、第2構造体に軸変位信号保護装置を設置し、ブレードとランナー室の衝突事故を防止します。斜流水車の利用落差範囲は25～200mです。
投稿日時: 2021年10月19日
