【西农创新者联盟】--“国之重器”--水轮机
来源：西农创新者联盟 作者：陆家豪 陈星锟 指导教师：毛秀丽 发布日期：2021-03-22 浏览次数：
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，早在公元前100年前后，我国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站（以及抽水蓄能电站）内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电，作完功的水经过尾水管流向下游。
百万千瓦级水轮机是在挑战“世界水电无人区”，由东方电气集团东方电机有限公司研发的百万千瓦机组单机容量超越了世界上已有机组。这是我国在建装机容量最大的水轮机，用于白鹤滩水电站。其中水轮机导水机构用于控制进入机组的水流方向和大小，该部件重达870多吨，立面端面间隙、同轴度等技术指标高，制造难度前所未见。
创盟指导教师毛秀丽老师带领大家走进水力机械实验室认识“国之重器”—水轮机，整个活动包含三部分：透明模型认识水轮机，试验部分展示工作原理，以及实体模型了解水轮机。首先从水轮机的特征性能等方面学习水轮机常见型式分类，其次详细讲解了混流式水轮机和轴流式水轮机的工作原理，全可视化模型展示让同学们能够精准把握相关过流部件结构。
图 水轮机模型结构讲解
在实验原理展示过程中，同学们看到了一个水电站过流域的近似“迷你”版本。水力机械实验室中，老师与同学们一起见证了水流能转换为水轮机旋转机械能的过程，调节流量中尾水管部件出现了各种型式涡带吸引了大家的注意。作为去年学习过水轮机课程的学长，创盟成员能动1701陈星锟同学为大家介绍到，理想状态转轮出口圆周分速度应当为0，但实际工程中为提高效率转轮出口角度应略小于90度。此外，尾水管中的涡带常被称为“流场中的龙卷风”，广受国内外学者关注，创盟成员高年级能动1702刘宝熙以及赖崇志同学与低年级同学交流了引起尾水管涡带的主要原因和影响。老师最后将同学们的观点做了总结，本次活动不仅带领同学们见识了其他专业的魅力，更是进一步激发了大家对于水力机械的好奇心以及对知识探索的热情。
图 水轮机工作原理展示
阳春三月，万物复苏，通过此次活动创盟成功将对水动知识的好奇种子播撒在同学们心中，给予大家在学习中基于解决工程实际问题的启发。同学们激烈的讨论、老师详细的解惑，无不展现出大家对学习及工作精益求精的态度。创盟，我们在这里期待见识下一次未知的惊喜！
