在冲击式水轮机，也被称为切向水轮机或水斗轮，是由美国莱斯特·艾伦佩尔顿在19世纪70年代发明的。尽管一些类型的风机进行佩尔顿型前创建的，这仍然是使用最广泛的目前其有效性。
它是一种脉冲涡轮机或水力涡轮机，具有简单紧凑的设计，呈轮状，主要由轮叶，导流板或分开的动叶片组成，位于其周围。
叶片可以单独放置，也可以固定在中央轮毂上，也可以将整个轮子完整地安装在一起。为了发挥作用，它将流体的能量转换成运动，运动是由高速水射流撞击运动的叶片而引起的，从而使其旋转并开始运行。
它通常用于水力发电厂中的发电，这些水力发电厂的可用储水罐位于涡轮机上方一定高度处。
历史
液压轮诞生于第一批用来从河流中抽水的轮，是在人或动物的努力下移动的。
这些轮子的历史可以追溯到公元前2世纪，当时在轮子的圆周上增加了桨叶。当发现利用电流的能量来操作其他机器（今天称为涡轮机或液压机）的可能性时，便开始使用液压轮。
直到1870年，才出现了佩尔顿型脉冲涡轮机，当时美国的矿工莱斯特·艾伦·佩尔顿（Lester Allen Pelton）实施了第一个带轮吸水装置，类似于磨机，然后实施了蒸汽机。
这些机制开始运作失败。从那里开始，佩尔顿想到了设计带有叶片的液压轮的想法，这些叶片可以承受高速的水冲击。
他观察到喷射流撞击叶片的边缘而不是叶片中心，结果水流沿相反方向流出，涡轮机加速运转，成为一种更有效的方法。该事实基于这样的原理，通过该原理，可以节省由射流产生的动能，并且可以将其用于产生电能。
佩尔顿（Pelton）被认为是水电之父，因为他对全球水电的发展做出了重要贡献。他在1870年代后期的发明被自己称为Pelton Runner，被认为是最有效的脉冲涡轮设计。
后来，莱斯特·佩尔顿（Lester Pelton）为他的车轮申请了专利，并于1888年在旧金山成立了佩尔顿水轮公司。“ Pelton”是该公司产品的商标，但该术语用于标识类似的脉冲式涡轮机。
后来，出现了新的设计，例如1919年获得专利的Turgo涡轮机以及受Pelton轮毂模型启发的Banki涡轮机。
佩尔顿涡轮机的运行
涡轮有两种类型：反作用涡轮和脉冲涡轮。在反应涡轮机中，排水是在密闭室的压力下进行的。例如，一个简单的花园洒水器。
在佩尔顿型脉冲式涡轮机中，当位于轮周的叶片直接以高速直接接收水时，它们驱动涡轮机的旋转运动，从而将动能转化为动能。
尽管在反应式涡轮机中同时使用了动能和压力能，并且尽管在脉冲式涡轮机中传递的所有能量都是动能的，但是，两个涡轮机的运行都取决于水速的变化，因此它在所述旋转元件上施加动力。
应用
市场上有许多不同尺寸的涡轮机，但是建议在300米至约700米或更高的高度上使用Pelton型涡轮机。
小型涡轮机用于家庭用途。由于水的速度产生了动能，因此可以很容易地产生电能，从而使这些涡轮机主要用于水力发电厂的运行。
例如，位于瑞士瓦莱州的瑞士阿尔卑斯山的格兰德·迪克森斯水电站综合体中的比乌德龙水电站。
该工厂于1998年开始生产，拥有两项世界纪录：它拥有世界上最强劲的Pelton涡轮机和用于生产水力发电的最高机头。
该设施装有三台Pelton涡轮机，每台涡轮机的工作高度约为1869米，每秒流量为25立方米，工作效率大于92％。
2000年12月，为比厄德隆的佩尔顿涡轮机供电的克留森-迪克森斯水坝闸门在约1,234米处破裂，迫使电厂关闭。
裂缝长9米，宽60厘米，导致每秒流过裂缝的流量超过150立方米，也就是说，它在高压下迅速释放了大量水，破坏了水流。它通过了约100公顷的牧场，果园，森林，并冲洗了该地区周围的各种小屋和谷仓。
他们对事故进行了大量调查，结果他们几乎完全重新设计了压力管。破裂的根本原因仍然未知。
重新设计需要改进管道衬里和改善压力管道周围的土壤，以减少管道和岩石之间的水流。
压力管的损坏部分从以前的位置重新定向，以找到更稳定的新岩石。重新设计的大门的建设已于2009年完成。
这次事故发生后，比乌德龙工厂一直无法运转，直到2010年1月全面运转。
参考文献
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