意義與機制
水從較高位置流向較低位置，會失去重力勢能。 渦輪和發電機隨後會將一部分這種勢能轉化為電能。
當水量增加，同時高度降低時，單位時間內傳遞的能量會增大。在相同的流量下，高度的增加會導致水勢能的更大損失。
關係與條件
密度 ρ，流量 Q，以及有效壓力 P=ρgQhη，決定了水能夠提供的理想水力功率。
管道摩擦以及水位變化會影響有效頭和流量。一個簡化的效率模型並不能完全重現真實渦輪機的全部執行條件。
觀察實驗中需要注意的事物
在效率恆定時，流量或壓力翻倍，功率也會翻倍。
假設恆定流量和恆定效率。 管道摩擦、水位變化、洪水以及生態影響均未考慮。
關鍵關係與符號
P = ρgQhη · ρ = 1000 kg/m³ · g = 9.80665 m/s²
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| Q | 體積流量 | m³/s |
| h | 有效的水頭 | m |
| η | 發電效率 | 0~1 |
透過範例確認
在恆定流量和壓力下，效率從 80% 降到 40% 會發生什麼？
一半· 在恆定效率下，流量或壓力翻倍，功率也會翻倍。
常見誤解
- 流量（單位：m³/s）和總水量（單位：m³）不能被視為等同的量，在功率方程中。