斜流式水輪機模型

斜流式水輪機模型與軸流轉槳式水輪機模型的差別是，轉輪葉片相對于機組軸線是傾斜布置的。因而在轉輪區(qū)域內，水流沿相對于機組軸線傾斜的方向流動。

傾斜布置的透明PMMA材質蝸殼固定在座環(huán)上，十二個座環(huán)支柱與水平線的傾角為35^°。具有45^°傾角的斜向導水機構由二十四個導葉、導葉傳動機構、水輪機頂蓋和導水機構底環(huán)組成。雙支承結構的導葉具有沿高度變化的對稱翼型。導葉軸承為木質軸瓦，由過流部分的水自動潤滑。為了防止水漏出，在上軸頸裝有橡皮碗。導葉傳動機構由轉臂、與轉臂用球銷鉸接的連桿以及與連桿用球銷鉸接的控制環(huán)組成。控制環(huán)靠特殊的鉸鏈與兩只環(huán)形接力器連接。

由加熱成型的PMMA板粘接而成的轉輪室，具有三維精銑加工的內表面。轉輪的十個金屬葉片與主軸的軸線呈45^°傾角。刮板式接力器，通過操作軸驅動轉葉機構，從而使葉片轉動。葉片轉角為30^°。

這種結構的斜流式水輪機模型，由于蝸殼與座環(huán)也是傾斜布置的，自蝸殼至尾水管的過流通道比較平直，因此，不僅能提高水輪機的效率，而且還減小了機組的平面尺寸。

貫流式水輪機模型

貫流式水輪機模型，是一種臥軸式水輪機模型，即水流在流道內基本上沿著水平軸向運動。它主要適用于1～25m的水頭，是低水頭、大流量水電站模型的一種專用機型。由于其水流在流道內基本上沿軸向運動，不轉彎，因此機組的過水能力和水力效率能有所提高。特適用于潮汐電站模型，其雙向發(fā)電、雙向抽水和雙向泄水等功能很適合綜合利用低水頭水力資源。

貫流式水輪機模型的分類：

貫流式水輪機模型，根據(jù)其結構特點和布置型式，可分為全貫流式模型、半貫流式模型(又分為豎井式模型、軸伸式模型和燈泡式模型)兩種，其適用范圍各不相同 ^。

全貫流式水輪機模型

全貫流式機組模型則把發(fā)電機轉子裝在旋轉的水輪機轉輪輪緣上，發(fā)電機定子固定在流道外面周圍的支承上。

全貫流式機組模型轉動慣量大，能保證機組的穩(wěn)定運行，避免頻率波動，對水頭變化較為頻繁的潮汐電站模型更為有利。同時其流道和機組布置形式適合于可逆式機組，還可用于抽水蓄能模型，將徑流式梯級電站的上下游水庫作為抽水蓄能電站模型的上下庫，利用原有水工建筑模型和機電設備就可將普通電站建成既能抽水蓄能又能發(fā)電的混合式水電站，提高徑流電站在電力系統(tǒng)中的補償作用；也可將貫流式機組用于排灌站，收到排水發(fā)電的雙重效益。

軸伸貫流式水輪機模型

軸伸貫流式水輪發(fā)電機組模型采用臥式布置，也有傾斜安裝的，水輪機部分主要有轉輪室、轉輪、導葉與控制機構、S形尾水管組成，轉輪主軸穿出尾水管連接到發(fā)電機。由于低轉速發(fā)電機體積龐大、價格貴，小型貫流式水輪發(fā)電機組多采用齒輪增速后帶動高速發(fā)電機的形式 。

軸伸貫流式水輪發(fā)電機組的特點是，它具有一個水平或略微傾斜的軸和一個位于S形通道之外的發(fā)電機，小燈泡體內只需容納軸承，增速器布置在水輪機和發(fā)電機的中間，尾水管流道有兩個彎呈S形。因此，其效率沒有豎井式和燈泡式的高。

藍綠色箭頭線表示水流走向，水流沿軸向進入，經(jīng)過導葉進入轉輪室，推動轉輪旋轉做功，流經(jīng)轉輪葉片后，通過S形尾水管排出。該水輪發(fā)電機造價與工程投資少，但效率較低，在低水頭小水電站中應用較廣，其中水平臥式用得最多。

豎井貫流式水輪機模型

豎井貫流式水輪機模型是將發(fā)電機組安裝在水輪機上游側的一個混凝土豎井中，水輪機部分主要由導葉機構、轉輪室、轉輪、尾水管組成，轉輪主軸伸入混凝土豎井中，通過齒輪箱等增速裝置連接到發(fā)電機。也有把發(fā)電機布置在上面廠房，轉輪主軸通過扇齒輪或皮帶輪與發(fā)電機連接，使豎井尺寸更小一些。

水流走向：水流進入后從混凝土豎井兩旁通過再匯集到導葉進入轉輪室，水流推動轉輪旋轉做功后從尾水管排出。為更清楚看清水流走向與內部結構，豎井貫流式水輪機模型剖去混凝土結構上部分的機組結構，藍綠色箭頭線表示水流走向。豎井貫流式水輪機組結構簡單、造價低廉、運行和維護方便，但效率較低，在低水頭小水電站中應用較廣。