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水力渦輪機(jī)分為沖擊式渦輪機(jī)和反擊式渦輪機(jī)，兩者的區(qū)別在于水落下時(shí)葉片旋轉(zhuǎn)的方式不同。沖擊式渦輪機(jī)的一個(gè)例子是佩爾頓式渦輪機(jī)，它利用下落、加速的水的動(dòng)能來旋轉(zhuǎn)葉片。另一方面，反作用式渦輪機(jī)的例子包括弗朗西斯式渦輪機(jī)和螺旋槳式渦輪機(jī)，它們利用水的速度和壓力來旋轉(zhuǎn)葉片。
早期的水輪機(jī)是利用落水的勢(shì)能帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，而現(xiàn)代水輪機(jī)則是將水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，利用高速水流沖擊葉片，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
水力渦輪機(jī)體積巨大，發(fā)電量巨大，因此即使效率發(fā)生 1% 的變化也會(huì)對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生重大影響。因此，需要根據(jù)電站規(guī)模、落水高度等條件，采用優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
沖擊式水輪機(jī)的一個(gè)典型例子是佩爾頓式水輪機(jī)。佩爾頓式水輪機(jī)是一種僅利用水速的水輪機(jī)，用于水頭大、水速高的發(fā)電廠。在佩爾頓式水輪機(jī)中，水管的末端有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的噴嘴，水以巨大的力量噴射出來，沖擊稱為轉(zhuǎn)輪的渦輪葉片，從而使渦輪旋轉(zhuǎn)。
反作用輪
日本約70%的水力發(fā)電站大壩均采用弗朗西斯式水輪機(jī)，其特點(diǎn)是能夠在10米至300米的水位范圍內(nèi)使用。其中較大的一個(gè)電廠是北陸電力公司的有峰第一電廠，落差 430 米。
近年來，發(fā)電量較小的發(fā)電站（也稱為微型水電站）的數(shù)量不斷增加，它們采用的是反擊式水輪機(jī)等水頭小、能量小的發(fā)電裝置。微型水力發(fā)電利用自來水、下水道系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)用水等的水的流動(dòng)，采用螺旋槳式渦輪機(jī)。
