水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。研究的目的是充分利用水能资源，为厂房布置设计作准备。

　　作用：水轮机的骨架，承受机墩及伟来的荷载，并伟到下部基础；支承活动导叶；

　　叶片转角Φ：最优工况时Φ=0，Φ0，叶片开始启动，Φ0向关闭方向转动。

　　主要部件：座环、转轮及其叶片、导水机构、尾水管、主轴、导轴承等，与高水头轴流转浆式水轮机基本相同

　　Z正为上游正常设计水位，Z下min为下游最低水位，一般取一台机组发电时下游水位。

　　Z死为上游死水位，Z下max为下游最高水位，一般取全部机组发电时的下游水位或汛期下泄安全泄量时的水位。

　　Q随火狐电竞H、N的变化而变化，H、N一定时，Q也一定，当H=Hr、N=N额时，Q为最大。

　　一般η=80%~95%。η100%的原因：水流通过水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等各种能量损失。

　　1特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流式连续的，而且在同一时间内，所有转轮叶片之间的流道都由水流通过，积水流充满转轮室。

　　2原理：水流通过转轮叶片时，水流流速的大小、方向均发生变化，因此动量也发生了改变，水流产生反作用力，作用与每个转轮叶片，使转轮产生旋转力矩，从而做功。

　　额定转速n：一般我国所用的电流频率为50赫兹，所以在正常情况下机组的转速保持为固定转速，该转速称为额定转速，并与发电的同步转速相等。

　　水流——喷管——折流板——转轮——机壳——尾水槽

　　水流经引水道进入水轮机，由于水流和水轮机的相互作用，水流便把自己的能量传给了水轮机，水轮机获得能量后开始旋转作功。

　　水流流经水轮机时，水流能量发生改变的过程——水轮机的工作过程。反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。

　　由水能出力公式: N=9.81QHη可知，其基本参数包括：工作水头H、流量Q、出力N、效率η，此外还有工作力矩M、机组转速n。

　　如图所示，A—A为引水道进口，B—B为水轮机进口，C—C为尾水管出口，D—D为尾水渠。根据能量方程可以推导出：

　　优点：适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。（刘家峡）

　　(a)、轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。改变叶片转角时需要停机进行。结构简单，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工况较稳定），H：3~50m。

　　(b)、轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适用水头流量的变化，高效率区广，大中型电站多采用。H：3~80m。（葛洲坝：17万kW、12.5万kW，Hr=27m）。

　　(3)、斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮叶火狐电竞片随工况变化而转动，高效率区广。H=40~120m。

　　(1)、进水（引水）部件—蜗壳：将水流均匀、旋转，以最小水头损失送入转轮。

　　(4)、贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。H20m,小型河床电站。

　　全贯流式：发电机转子安装在转轮外缘。优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。

　　1、特征：由喷管和转轮组成。水流以自由水流的形式(P=Pa)冲击转轮，利用水流动能(V方向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。在同一时刻内，水流只冲击着转轮的一部分，而不是全部。

　　(1)、水斗式：特点是由喷泉嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。适用H：100~2000m；使用最广泛（高水头，小流量）。

　　混流式水轮机，型号240（比转速)，立轴，金属蜗壳，转轮直径为410cm

　　水流——蜗壳——座环——导叶——转轮——尾水管——下游

　　水轮机的工作水头随上下游水位而变化，因此提出特征水头的概念，用于表示水轮机的运行工况和运行范围。特征水头一般由水能规划计算确定。