逆噴射タービンは、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水力機械の一種である。
（１）構造。反撃型タービンの主な構造部品は、ランナー、水路変更室、水路案内機構、およびドラフトチューブである。
1) ランナー。ランナーは、水流のエネルギーを回転機械エネルギーに変換する水車の一部です。水エネルギー変換の方向によって、さまざまな逆流式水車のランナー構造も異なります。フランシス水車のランナーは、流線型のねじれたブレード、クラウン、下部リング、その他の主要な垂直部品で構成されています。軸流式水車のランナーは、ブレード、ランナー本体、排水コーン、その他の主要な部品で構成されています。斜流式水車のランナー構造はより複雑です。ブレードの配置角度は、運転条件に応じて変更でき、案内羽根の開口部と一致させることができます。ブレードの回転中心線は、水車の軸に対して斜めの角度（45°～60°）にあります。
2) 取水室。その機能は、水を水路機構に均等に流し込み、エネルギー損失を低減し、タービンの効率を向上させることです。大型および中型タービンでは、落差が50mを超える場合は円形断面の金属製渦巻きケーシングが、50m未満の場合は台形断面のコンクリート製渦巻きケーシングがよく使用されます。
3) 水案内機構。一般的に、ランナーの外周に均等に配置された一定数の流線型の案内羽根とその回転機構で構成されています。その機能は、水の流れをランナー内に均等に導くこと、案内羽根の開口部を調整することでタービンの流量を変化させ、発電機の負荷要件を満たすこと、そして完全に閉じた状態では水の漏れを防ぐ役割を果たすことです。
4) ドラフトチューブ。ランナー出口の水流には、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、この余剰エネルギーを回収し、下流に排出することです。ドラフトチューブは、直線円錐型と曲線型の2種類に分けられます。直線円錐型はエネルギー係数が大きく、一般的に小型の水平型および管状水車に適しています。曲線型は直線円錐型よりも水力性能は劣りますが、掘削深さが小さく、大型および中型の逆流式水車で広く使用されています。
（２）分類。ランナーを通過する水流の軸方向によって、衝撃水車はフランシス水車、斜流水車、軸流水車、管状水車に分類される。
1) フランシス水車。フランシス（放射軸流またはフランシス）水車は、ランナーの円周から軸方向に水が放射状に流れる逆流式水車です。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、小型で、低コストです。中国で稼働している最大のフランシス水車は、定格出力582MW、最大出力621MWの二灘水力発電所です。
2) 軸流タービン。軸流タービンは、水が軸方向から流入し、ランナーから軸方向に流出する逆流式タービンです。このタイプのタービンは、固定翼型（スクリュー型）と回転翼型（カプラン型）の2種類に分けられます。前者は翼が固定されており、後者は翼が回転可能です。軸流タービンの水通過能力はフランシス水車よりも大きいです。軸流タービンの翼は負荷の変化に応じて位置を変えることができるため、負荷の変化範囲が広いほど効率が高くなります。軸流タービン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劣り、構造もより複雑です。現在、この種のタービンの適用落差は80m以上に達しています。
3) 管状タービン。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。利用ヘッド範囲は3～20です。胴体は、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、渦巻きケーシングや湾曲したドラフトチューブが不要で、ヘッドが低いほど利点が顕著になります。
管状水車は、発電機との接続方法および送電方式によって、全流式と半流式の2種類に分けられます。半流式水車はさらに、バルブ型、軸型、軸延長型に分類されます。軸延長型は、さらに斜軸型と水平軸型の2種類に分けられます。現在、最も広く使用されているバルブ型、軸延長型、垂直軸型は、主に小型水車に使用されています。近年では、軸型も大型および中型水車に使用されています。
軸延長管状ユニットの発電機は水路の外側に設置され、より長い傾斜軸または水平軸を介してタービンに接続される。この軸延長型構造は、バルブ型よりも構造が簡素である。
4) 斜め流タービン。斜め流（または斜め流）タービンの構造とサイズは、混合流と軸流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タービン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、運転中にタービンが沈下することは許されないため、ブレードとランナー室の衝突事故を防ぐために、第2構造部に軸方向変位信号保護装置が設置されています。斜め流タービンの利用落差範囲は25～200mです。
投稿日時：2021年10月19日
