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水流从导水机构沿辐（径）向流入转轮，从转轮轴向流出的反击式水轮机（参见彩图Ⅵ—50）。混流式水轮机是美国的弗朗西斯（Francis）于1847～1849年在富尔内龙向心式水轮机基础上改进而成的，故又称为弗朗西斯式水轮机。适用水头范围为40～700m，是世界上采用最多的一种水轮机。在中国，混流式水轮机约占全部水轮机容量的80%以上。
Ⅵ—50 混流式水轮机 窦以松供稿
混流式水轮机的主要部件有：蜗壳、座环、导水机构、顶盖、转轮、主轴、导轴承、尾水管等（见图）。此外还有顶盖排水、补气装置等附属部件。混流式水轮机转轮由叶片、上冠、下环、泄水锥、止漏环组成。叶片通常为12～20片，固定在上冠和下环上。大型混流式转轮一般在工厂制造加工后整体运至电站。当转轮尺寸、重量超过铁路、公路运输限制时，也可采用分瓣或分成若干部件运至工地，在现场拼焊成整体。
混流式水轮机结构图 1—蜗壳；2—固定导叶；3—顶盖；4—尾水管；5—转轮；6—止漏环；7—泄水锥；8—主轴；9—导轴承；10—活动导叶；11—接力器
20世纪60年代以来，混流式水轮机在流道设计、材料、制造工艺等方面发展较快，模型最高效率已达94%～95%以上，真机达96%以上，单机容量和比转速提高十分迅速。1978 年后美国大古力（Grand Coulee）三厂投入的22号～24号水轮发电机组，水轮机额定出力716mW，最大出力827mW，转轮最大外径9.9m，是世界上混流式水轮机中转轮尺寸和容量最大的。使用水头最高的是奥地利的罗斯亥克（Rosshag）水电站，最大水头672m。 中国容量最大的混流式水轮机为二滩水电站的水轮机，额定容量550mW，最大水头189m，转轮名义直径6.367m。转轮直径最大的是五强溪水电站的水轮机，额定容量248mW，最大水头60.6m，转轮名义直径8.3m，最大外径8.984m。使用水头最高的是冷竹关水电站，机组额定出力60mW，最大水头386m。2003年后，三峡水电站的水轮发电机组投入运行，其水轮机额定容量710mW，最大出力852mW，转轮最大外径超过10m，最大为10.6m，水轮机最高效率达96.3%～96.8%，成为世界上容量和尺寸最大的混流式水轮机。
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