[实用新型]轴流式水轮及水轮机

说明书

本实用新型涉及一种轴流式水轮及水轮机，轴流式水轮，包括：轮毂；导流片，设置于轮毂的周面上；导流片为弧形结构，导流片具有第一母线及导流面，第一母线与轮毂的轴心线平行，导流面为导流片的凹弧面并朝向轮毂的周面设置；及叶片，设置于轮毂的周面上并与导流片相接；叶片为弧形结构，叶片具有第二母线及迎水面，第二母线朝背离导流面的方向相对第一母线倾斜设置，迎水面为叶片的凹弧面并与导流面相接。通过采用弧形结构的叶片，迎水面为叶片的凹弧面，有效增大迎水面与水流的接触面积，使得更多的水流能够冲击至迎水面上，有效提高水流的利用率，减少水流能量的损失，有效提高水流能量转换为轴流式水轮转动能量的转换效率。

技术领域

本实用新型涉及水轮机技术领域，特别是涉及一种轴流式水轮及水轮机。

背景技术

随着时代的发展，人们日益发现能源逐渐枯竭的严峻问题，越来越多的人开始重视清洁能源，如水力抽水、水力发电等。水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮使发电机产生电力，也就是利用水的势能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电能。

传统水轮由于结构设计欠合理，对水的利用率不高，水流能量损失严重，即水流能量转换为水轮转动能量的转换效率低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种水轮及水轮机。

一种轴流式水轮，包括：

轮毂；

导流片，设置于所述轮毂的周面上；所述导流片为弧形结构，所述导流片具有第一母线及导流面，所述第一母线与所述轮毂的轴心线平行，所述导流面为所述导流片的凹弧面并朝向所述轮毂的周面设置；及

叶片，设置于所述轮毂的周面上并与所述导流片相接；所述叶片为弧形结构，所述叶片具有第二母线及迎水面，所述第二母线朝背离所述导流面的方向相对所述第一母线倾斜设置，所述迎水面为所述叶片的凹弧面并与所述导流面相接。

上述水轮，使用时，外界水流沿轮毂的轴向流向叶片并冲击迎水面，使水轮产生旋转运动，冲击迎水面后的水流流向导流片，并在导流面的引导下沿轮毂的轴向流走。该水轮通过采用弧形结构的叶片，迎水面为叶片的凹弧面，有效增大叶片与水流的接触面积，使得更多的水流能够冲击至迎水面上，有效提高水流的利用率，减少水流能量的损失，即有效提高水流能量转换为水轮转动能量的转换效率。另外，通过设置弧形结构的导流片，导流面为导流片的凹弧面，使冲击迎水面后的水在导流面的引导下沿轮毂的轴向快速流走，有效减小水轮的旋转阻力，减少水轮转动能量的损失。

在其中一个实施例中，所述轮毂靠近所述叶片的一端为受压端，所述受压端沿远离所述导流片的方向逐渐收缩。

在其中一个实施例中，所述叶片上远离所述导流片的一端具有导向面，所述导向面与所述迎水面相接，且所述导向面朝背离所述迎水面的方向倾斜。

在其中一个实施例中，所述叶片与所述导流片一体成型。

在其中一个实施例中，所述第二母线与所述第二母线之间的夹角a为25°-30°。

一种水轮机，包括壳体、传动轴及上述的轴流式水轮；所述壳体内设有交换腔，所述壳体上设有连通所述交换腔的进水口及连通所述交换腔的出水口；所述轴流式水轮容置于所述交换腔内并与所述进水口对应设置，所述叶片的所述迎水面朝向所述进水口，经由所述进水口进入至所述交换腔的水流冲击所述迎水面；所述传动轴的一端与所述轮毂连接。

在其中一个实施例中，所述进水口及所述出水口沿所述轴流式水轮的轴向分别设于所述壳体的两端，所述轴流式水轮位于所述进水口与所述出水口之间，所述传动轴的一端穿过所述出水口延伸至所述交换腔内并与所述轮毂连接。

在其中一个实施例中，还包括设置在所述交换腔内的支撑座，所述轮毂设置在所述支撑座上，所述传动轴的一端活动穿过所述支撑座与所述轮毂连接。