水轮机按原理可分成冲击性式水轮机和反击式水轮机两类。冲击性式水轮机的转轮遭受水流的冲击性而转动，工作中环节中水流的工作压力不会改变，主要是机械能的变换；反击式水轮机的转轮在水中遭受水流的反冲力而转动，工作中环节中水流的工作压力能和机械能均有更改，但主要是工作压力能的变换。

冲击性式水轮机

冲击式水轮机按水流的流入可分成切击式(又被称为水单斗)和斜击式两大类。斜击式水轮机的结构特征与水单斗水轮机基本一致，仅仅水射流方位有一个倾斜度，只用以中小型发电机组。

基础理论剖析证实，当水斗节圆处的圆上速率约为水射流强度的一半时，效率最大。这类水轮机在负载产生变化时，转轮的渗水速度方向不会改变，加上这类水轮机都用以高水头发电厂，水头转变相比较小，速率转变并不大，因此效率受负载变动的直接影响较小，效率曲线图较为轻缓，最大效率超出91%。

反击式水轮机

具体描述

反击式水轮机可分成混流式、轴流式风机、斜流式的和轴流式。在混流式水轮机中，水流切向进到导水组织，径向排出转轮；在轴流式风机水轮机中，水流切向进到导叶，径向进到和排出转轮；在斜流式的水轮机中，水流切向进到导叶而歪斜于机床主轴某一视角的方位流入转轮，或以歪斜于机床主轴的方位流入导叶和转轮；在轴流式水轮机中，水流沿径向流入导叶和转轮。

轴流式风机、轴流式和斜流式的水轮机按其构造还可分成定桨式和转桨式。定桨式的转轮叶片是确定的；转桨式的转轮叶片可以在运转中绕叶片轴旋转，以融入水头和负载的转变。

多种类型的反击式水轮机都配有渗水设备，大、中小型转盘轴承反击式水轮机的渗水设备一般由涡壳、固定不动导叶和主题活动导叶构成。涡壳的功效是把水流联合分布到转轮周边。当水头在40米下列时，水轮机的涡壳常见混凝土结构在现场浇筑而成；水头高过40米时，则常选用拼焊或整铸的金属材料涡壳。

在反击式水轮机中，水流充斥着全部转轮流道，所有叶片与此同时遭受水流的功效，因此在相同的水头下，转轮直徑低于冲击性式水轮机。他们的最大效率也高过冲击性式水轮机，但当负载变动时，水轮机的效率遭受差异程度上的危害。

反击式水轮机都配有尾自来水管，其功能是：收购转轮出入口水流的机械能；把水流排至中下游；当转轮的组装部位高过中下游水位线时，将此位能转换为工作压力能给予收购。针对低水头大流量的水轮机，转轮的出入口机械能相对性比较大，尾自来水管的收购特性对水轮机的效率有明显危害。

轴流式风机水轮机

适用较低水头的发电厂。在同样水头下，其比转速较混流式水轮机为高。

轴流式定桨式水轮机的叶片固定不动在转轮体上。一般安裝相对高度在3-50m。，叶片放置角不可以在运转中更改，构造简易，效率较低，适用负载转变小或可以用调节设备运作数量来融入负载变动的发电厂。

轴运转桨式水轮机是德国技术工程师卡普兰在1920年创造发明的，故又称卡普兰水轮机。一般安裝相对高度在3-80m。其转轮叶片一般由装在转轮身体内的汽压接力赛跑器实际操作，可按水头和负载转变作相对应旋转，以维持主题活动导叶拐角和叶片转角间的最佳相互配合，进而提升均值效率，这类水轮机的最大效率有的已超出94%。典型性事例便是葛洲坝。

轴流式水轮机

的导叶和转轮间的水流通常无变向流动性，再加上选用直锥型尾自来水管，排流无须在尾自来水管中转向，因此效率高，过电流工作能力大，比转速高，尤其适用水头为3～20米的低水头中小型河道发电厂。

这类水轮机装在潮汛发电厂内还能够完成双重发电量。这类水轮机有很多种构造，应用较多的是电灯泡式水轮机。

灯泡式设备的发电机组装在密性的电灯泡身体内。其转轮既可以设计方案成定桨式，还可以设计方案成转桨式。在其中又可以划分为轴流式和半贯流式。世界最大的电灯泡式水轮机(转桨式半贯流)装在国外的罗克岛第二发电厂，水头12.1米，转速比为85.7转/分，转轮直徑为7.4米，单机版输出功率为54万千瓦，于1978年资金投入运作。

混流式水轮机

是全世界应用最普遍的一种水轮机，由英国技术工程师弗朗西斯于1849年创造发明，故又称弗朗西斯水轮机。与轴运转桨式对比，其构造较简易，运作平稳，最大效率也比轴流式风机的高，但在水头和负载转变大时，均值效率比轴运转桨式的低，这类水轮机的最大效率有的已超出95%。混流式水轮机可用的水头范畴很宽，为5～700米，但选用较多的是40～300米。

混流式的转轮一般用高碳钢或高合金钢铸造件，或是选用铸焊构造。为提升抗汽蚀和抗细沙损坏特性，可在易汽蚀位置堆焊不锈钢，或选用不锈钢板叶片，有时候也可全部转轮选用不锈钢板。选用铸焊构造能控制成本，并使过流道规格更精准，流道表层更光洁，有益于提升水轮机的效率，还能够各自用不一样原材料生产制造叶片、上冠和下环。典型性事例是国内的刘家峡。

斜流式的水轮机

是法国技术工程师德里亚于1956年创造发明，故又称德里亚水轮机。其叶片歪斜的装到转轮体上，伴随着水头和负载的转变，转轮身体内的汽压接力赛跑器实际操作叶片绕其中心线相对应旋转。它的最大效率稍小于混流式水轮机，但均值效率大大的高过混流式水轮机；与轴运转桨水轮机对比，抗汽蚀特性不错，飞逸转速比较低，适用40～120米水头。

因为斜流式的水轮机构造繁琐、工程造价高，一般只在不适合应用混流式或轴流式风机水轮机，或不足满意时才选用。这类水轮机还可作为可逆性式离心水泵水轮机。当它在水泵工作状况运作时，转轮叶片可关掉成趋于封闭式的锥体因此能减少电机的运行负载。