斜流式水輪機模型

斜流式水輪機模型與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機模型的差別是，轉(zhuǎn)輪葉片相對于機組軸線是傾斜布置的。因而在轉(zhuǎn)輪區(qū)域內(nèi)，水流沿相對于機組軸線傾斜的方向流動。

傾斜布置的透明PMMA材質(zhì)蝸殼固定在座環(huán)上，十二個座環(huán)支柱與水平線的傾角為35^°。具有45^°傾角的斜向?qū)畽C構(gòu)由二十四個導(dǎo)葉、導(dǎo)葉傳動機構(gòu)、水輪機頂蓋和導(dǎo)水機構(gòu)底環(huán)組成。雙支承結(jié)構(gòu)的導(dǎo)葉具有沿高度變化的對稱翼型。導(dǎo)葉軸承為木質(zhì)軸瓦，由過流部分的水自動潤滑。為了防止水漏出，在上軸頸裝有橡皮碗。導(dǎo)葉傳動機構(gòu)由轉(zhuǎn)臂、與轉(zhuǎn)臂用球銷鉸接的連桿以及與連桿用球銷鉸接的控制環(huán)組成。控制環(huán)靠特殊的鉸鏈與兩只環(huán)形接力器連接。

由加熱成型的PMMA板粘接而成的轉(zhuǎn)輪室，具有三維精銑加工的內(nèi)表面。轉(zhuǎn)輪的十個金屬葉片與主軸的軸線呈45^°傾角。刮板式接力器，通過操作軸驅(qū)動轉(zhuǎn)葉機構(gòu)，從而使葉片轉(zhuǎn)動。葉片轉(zhuǎn)角為30^°。

這種結(jié)構(gòu)的斜流式水輪機模型，由于蝸殼與座環(huán)也是傾斜布置的，自蝸殼至尾水管的過流通道比較平直，因此，不僅能提高水輪機的效率，而且還減小了機組的平面尺寸。

貫流式水輪機模型

貫流式水輪機模型，是一種臥軸式水輪機模型，即水流在流道內(nèi)基本上沿著水平軸向運動。它主要適用于1～25m的水頭，是低水頭、大流量水電站模型的一種專用機型。由于其水流在流道內(nèi)基本上沿軸向運動，不轉(zhuǎn)彎，因此機組的過水能力和水力效率能有所提高。特適用于潮汐電站模型，其雙向發(fā)電、雙向抽水和雙向泄水等功能很適合綜合利用低水頭水力資源。

貫流式水輪機模型的分類：

貫流式水輪機模型，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和布置型式，可分為全貫流式模型、半貫流式模型(又分為豎井式模型、軸伸式模型和燈泡式模型)兩種，其適用范圍各不相同 ^。

全貫流式水輪機模型

全貫流式機組模型則把發(fā)電機轉(zhuǎn)子裝在旋轉(zhuǎn)的水輪機轉(zhuǎn)輪輪緣上，發(fā)電機定子固定在流道外面周圍的支承上。

全貫流式機組模型轉(zhuǎn)動慣量大，能保證機組的穩(wěn)定運行，避免頻率波動，對水頭變化較為頻繁的潮汐電站模型更為有利。同時其流道和機組布置形式適合于可逆式機組，還可用于抽水蓄能模型，將徑流式梯級電站的上下游水庫作為抽水蓄能電站模型的上下庫，利用原有水工建筑模型和機電設(shè)備就可將普通電站建成既能抽水蓄能又能發(fā)電的混合式水電站，提高徑流電站在電力系統(tǒng)中的補償作用；也可將貫流式機組用于排灌站，收到排水發(fā)電的雙重效益。

軸伸貫流式水輪機模型

軸伸貫流式水輪發(fā)電機組模型采用臥式布置，也有傾斜安裝的，水輪機部分主要有轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉與控制機構(gòu)、S形尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸穿出尾水管連接到發(fā)電機。由于低轉(zhuǎn)速發(fā)電機體積龐大、價格貴，小型貫流式水輪發(fā)電機組多采用齒輪增速后帶動高速發(fā)電機的形式 。

軸伸貫流式水輪發(fā)電機組的特點是，它具有一個水平或略微傾斜的軸和一個位于S形通道之外的發(fā)電機，小燈泡體內(nèi)只需容納軸承，增速器布置在水輪機和發(fā)電機的中間，尾水管流道有兩個彎呈S形。因此，其效率沒有豎井式和燈泡式的高。

藍綠色箭頭線表示水流走向，水流沿軸向進入，經(jīng)過導(dǎo)葉進入轉(zhuǎn)輪室，推動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功，流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉片后，通過S形尾水管排出。該水輪發(fā)電機造價與工程投資少，但效率較低，在低水頭小水電站中應(yīng)用較廣，其中水平臥式用得最多。

豎井貫流式水輪機模型

豎井貫流式水輪機模型是將發(fā)電機組安裝在水輪機上游側(cè)的一個混凝土豎井中，水輪機部分主要由導(dǎo)葉機構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸伸入混凝土豎井中，通過齒輪箱等增速裝置連接到發(fā)電機。也有把發(fā)電機布置在上面廠房，轉(zhuǎn)輪主軸通過扇齒輪或皮帶輪與發(fā)電機連接，使豎井尺寸更小一些。

水流走向：水流進入后從混凝土豎井兩旁通過再匯集到導(dǎo)葉進入轉(zhuǎn)輪室，水流推動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功后從尾水管排出。為更清楚看清水流走向與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，豎井貫流式水輪機模型剖去混凝土結(jié)構(gòu)上部分的機組結(jié)構(gòu)，藍綠色箭頭線表示水流走向。豎井貫流式水輪機組結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、運行和維護方便，但效率較低，在低水頭小水電站中應(yīng)用較廣。