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水流从进口到出口均沿轴向流动的反击式水轮机。贯流式水轮机是轴流式水轮机在低水头下发展起来的一种形式，通常为卧式布置，没有蜗壳，用引水管将水直接引向水轮机。由于水流顺直，与常规轴流式水轮机相比，贯流式水轮机过流量大，效率和比转速较高；可比立式机组节约土建费用10%～20%，但机组所需钢材较多。 贯流式水轮机根据转轮与发电机布置的方式，分成全贯流和半贯流两类。全贯流式水轮机见图（a），是将发电机转子直接装在水轮机叶片外缘上，随转轮同步转动，流道平直，结构较紧凑，但发电机密封较复杂。半贯流式水轮机分成灯泡式、竖井式、轴伸式、虹吸式、明槽式等。后两种形式主要用于小型水电站。灯泡式的发电机装在灯泡体内，水流从灯泡体四周流入水轮机转轮，从尾水管流出。发电机在转轮前的，称为前置灯泡式，见图（b）；在转轮后的，称为后置灯泡式，见图（c）。为了减小发电机和灯泡体的尺寸， 常在水轮机和发电机之间装设增速齿轮。竖井式的发电机装在通入厂房的竖井内，见图（d），主要优点是节省灯泡体的钢材，发电机的通风与维护检修较方便，但机组段和厂房的尺寸增大，流道的水力条件要差些。轴伸式见图（e）。贯流式水轮机的导水机构为圆锥形，比常规的导水机构加工复杂。
贯流式水轮机结构图 （a）全贯流式；（b）前置灯泡式；（c）后置灯泡式；（d）竖井式；（e）轴伸式1—引水道；2—支柱；3—导水机构；4—转轮；5—尾水管；6—灯泡体
世界上各类最大的贯流式水轮机见表。
世界上最大贯流式水轮机基本指标 
中国在20世纪90年代后，灯泡贯流式水轮机得到了较大发展。容量最大的是京南水电站，水轮机额定出力35.4 MW，最大出力37.5 MW，转轮直径6.3 m，最大水头14.5 m。转轮直径最大的为王甫洲水电站，为7.2 m，水轮机额定出力28.1 MW，最大水头10.3 m。还开发了适用于潮汐电站的双向灯泡贯流式水轮机，最大的为江厦潮汐试验电站，水轮机转轮直径2.5 m，额定出力（正向）773 kW。
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