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的水轮机，也被称为水轮机是一种相当简单的机器，它能以中高速旋转的速度产生旋转的旋转动作。同时,水涡轮s可以用作房子的一部分水电电力系统通过安装一个电发电机。不像水泵，其被机械地由电动马达或风力涡轮机和用途吸力驱动以通过它泵水，典型的水轮机设计使用喷嘴和差压水产生机械旋转和输出。
换句话说，一个水涡轮机水压力能转换成机械能。了解之间的差别正是在这一点很重要水轮机设计和水车设计我们看看前面的教程。
甲水车是一个简单的但具有围绕其周边慢慢变成水注口上方或下方它制造批次机械转矩的驱动辅助机械的流动附着桶大的圆形木制或金属轮。在另一方面，一个水轮机，是一个非常小ER，轻质铸铁或钢机，其中，水的动能是通过使用正确地放置压力喷嘴转换成机械能。
水轮机是任何设备的核心水力发电厂。它由一些金属或塑料叶片安装在一个中心旋转轴或板。水流通过封闭式涡轮的外壳，撞击涡轮的叶片产生扭矩，并由于水的速度和压力使轴旋转。当水推动涡轮叶片，它的速度和压力减少(能量损失)，因为它旋转涡轮轴。
然而,作为一个典型的“水轮机设计”更多的刀片连接到这个中心轴,这个旋转使它背后下刀接触到进入水压力导致涡轮旋转更多等等。
当涡轮机继续旋转时，水变成涡轮机叶片之间截留在与由涡轮机的旋转运动沿着推。在沿涡轮机叶片的旋转角的某个时刻，遇到水在壳体中的开口，通常位于中心，这允许水退出并返回到从它最初来自那里的河流或流。
水力涡轮机通常是由实际的涡轮机体内的叶片的设计，结构和布局提及。的名字，如：“水斗式水轮机”，“Turgo涡轮机”或“卡普兰涡轮机”都指的是特定水轮机设计的设计者和/或发明人的姓名。以下是一些比较常见的类型的水涡轮机设计的。但是，我们看看不同类型的可利用的水涡轮机之前，我们首先需要了解一些与水轮机相关的“行话”的。
这个单词头在水力能源应用用于定义以释放其储存的势能的垂直距离的水必须从较高的高度下降到一个较低点的术语。这两个凸起（越高减去下）之间的差被称为系统的“头”。通常，在水能和水力发电系统中，低水头表示小于100英尺（约30米），中头装置的垂直距离英尺100 500之间（的垂直距离30 TO-150米），而高磁头装置的垂直距离大于500英尺（150米）。
水力能源系统中可用水头的数量决定了水的可用功率的数量，因为功率与水头x流量成比例。通过涡轮的水流通常用升/秒(ltr/s)或立方米/秒(m)来表示3./秒），并且是指所使用的涡轮机转动该轴的水的量或体积。
的水斗式水轮机也被称为水斗式轮，以其发明者莱斯特·佩尔顿的名字命名，是目前最常见的开放式涡轮轮设计。该Pelton是一个脉冲式循环涡轮机的周长的车轮外环是由一系列等间距的小弯曲杯或水桶，以捕捉水。
水的能量以很高的压力和速度通过一个或多个喷嘴被输送到这些勺形杯子周围的轮子。每个喷嘴产生一股水流，直接对准每个杯子。
勺形的杯子被分成两半，这样当水的喷射依次到达每个杯子的中间时，水的数量就会分成两半。每个一半的水在流自己的弯曲形状的杯子了近180年o并向原来的方向偏转，对杯子产生推力。
然后，通过水射流产生的电位能量通过这些喷嘴转化成动能和几乎所有的移动水的能量的进入推进杯子。的水从喷嘴喷射推压使车轮旋转，产生的扭矩和功率的涡轮机的杯子。取决于定位切向地围绕的水从这些喷嘴来的射流的车轮，速度和方向的喷嘴的可用水头和数量可以被控制，以允许以恒定的速度更慢的，是理想的发电。然后，冲击式水轮机的速度可通过从喷嘴调整水的杯子或桶中的流量来控制。
佩尔顿涡轮机是一个自由流动行动，运行在大气空气。水以很高的速度从喷嘴喷出，但是是在大气压下。废水也会把杯子留在大气压下，使它变成冲动式汽轮机，因为在涡轮上没有压降。在一个冲击式水轮机设计时，杯子的角速度刚好低于射流速度的一半。因此，这种类型的水轮机设计具有转速高、运行平稳等特点，更适合于高水头、低水流量的工况。
的Turgo水轮机是另一种脉冲式水轮机设计，其中水射流冲击涡轮叶片。的turgo涡轮设计类似于之前的佩尔顿轮，但这一次水射流从喷嘴击中一系列弯曲或角度叶片，而不是杯或桶从侧面一个浅角度约20o而不是切向，这样水从一侧撞击有角度的叶片，然后从另一侧流出。当水流经涡轮时，这些弯曲的叶片捕捉水，导致涡轮轴旋转。
由于水流通过涡轮轮进入在一个角度和在另一个出口，流入的水流射流的水是不受阻于退出的废水，因为是与佩尔顿涡轮机的情况下，允许一个更高的流量。同样由于这更高的流量，一个Turgo涡轮机可以有一个更小的直径车轮比等效Pelton为相同的功率输出允许他们以更高的速度旋转。然而，Turgo轮是低效的比以前的佩尔顿轮。
的混流式水轮机，它的发明者詹姆斯弗朗西斯命名，是其中整个涡轮机轮组件浸入水中，并通过加压蜗壳围绕水轮机设计的径向流动反应类型。水在压力下进入所述壳体，并且通过一组固定的或可调的槽称为壳体周围导向叶片，其指导的水到涡轮机叶片以正确的角度流动的引导。
水撞击一组安装在轴上的弯曲涡轮叶片，并从叶片上方滑动，从而改变方向，并由于离心力对固定叶片产生压力，使其旋转。水沿径向接近切线进入涡轮叶片，但为了提高效率，水在涡轮轮内改变方向，并以降低的速度与旋转轴平行(轴向)流出。
混流式水轮机在设计上使用水压和动能以转动叶片的螺旋桨涡轮类似浸没式涡轮机。从水的流动的能量的扭矩和旋转的形式被传递到涡轮机的输出轴上。涡轮机内部叶片固定的，不能被调整以便保持恒定的涡轮速度，水流量是通过改变壳体的角度来调节引导叶片。的弗朗西斯涡轮适用于低至中等头部的应用，但需要的水的相对大的量。取决于其应用，混流式水轮机的涡轮机轴可安装水平或垂直。
的卡普兰式水轮机它是一种轴流反式水轮机，以其奥地利发明家维克多·卡普兰的名字命名，看起来很像轮船的螺旋桨。结果，转桨式水轮机也被称为涡轮螺旋桨。卡普兰的螺旋桨形转子有两个或多个固定或可调叶片。与之前的混流式涡轮类似，卡普兰涡轮也可以在涡轮进气道周围有一组固定或可调导叶来控制其转速。
卡普兰涡轮机的操作是反向的船舶螺旋桨。水通过进口叶片沿径向进入涡轮通道。这些叶片的角度和位置使水产生涡流，在封闭通道内产生涡流，对角形螺旋桨叶片施加一个力。由于螺旋桨扭曲的旋翼叶片固定在这个通道到一个中心轴，推动叶片的旋转水的力量把能量转移到叶片产生旋转和扭矩。
卡普兰涡轮机的主要优势之一，是他们可以用于非常低的水头应用，提供有足够大的水流通过涡轮机，不需要水坝和堰导致对环境的影响微不足道。也取决于数量或变异性的水量通过涡轮，螺距(攻角)的螺旋桨叶片可以调整，以更大的控制水的流量和提高效率。然而，可调螺旋桨叶片增加了复杂的建设卡普兰涡轮机设计。
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