水轮机课程设计说明书
四川大学
课程设计任务书
学院专业班课程名称
题目
任务起止日期：年月日～年月日
学生姓名学号
指导教师年月日
教研室主任年月日审查院长年月日批准
目录
第一章水轮机的选型设计 (1)
第二章水轮机运转特性曲线的绘制 (11)
第三章蜗壳设计 (14)
第四章尾水管设计 (17)
第四章心得总结 (19)
参考文献 (20)
第一章水轮机的选型设计
1.1 水轮机型号选定
一、水轮机型式的选择
根据原始资料，电站装机容量7MW，平均水头为33m，最大水头为39m，最小水头为28m。
水轮机的额定水头为Hr=0.9Hw=31.35M
根据资料，适合此水头范围的水轮机类型有轴流式和混流式，又根据水轮机系列型普表中查出合适的机型有HL240型水轮机和ZZ440型水轮机两种。根据装机容量拟选两种型号的水轮机1,2台机组。
二、初步拟订型号机组台数并确定单机容量
根据以上分析初步拟定见表1-1
水轮机型号机组台数单机容量（KW）
1 7000
ZZ440
2 3500
1 7000
HL240
2 3500
表1-1 初步拟定表
1.2 原型水轮机各方案主要参数的选择
按电站建成后,在电力系统的作用和供电方式,初步拟定四种方案后进行比较。
一、ZZ440型水轮机1台机组（方案一）
1、计算转轮直径
装机容量7000千瓦，水轮机的额定功率为
7000
P 7368()0.95
g
r
g p kw ===η
上式中：g p ——机组单机容量，kw
g η——同步发电机的效率，一般取95%-97%，此处取95%。
根据水轮机转轮型普推荐的最大单位流量110Q =1.653
/m s ，为使单位流量有一定的 余
量，取3%的储备，则额定工况的单位流量11r Q =1.65?0.97=1.63
/m s ,110115/min n r =，对
应的模型效率M η=0.83，暂取效率修正值Δη=0.03，η=0.83+0.03=0.86。则设计工况原型水轮机效率为86%。
m D H
Q P r
r
r 8.186
.035.316.181.97368
81.95
.15.1111=???=
=
η
根据我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》P9），选择转轮公称直径1D =3.3m 。
2、计算原型水轮机的效率
水轮机最高效率
11050
0!1(1)(0.30.7)M M
P M P P
D H D H η=--η+?
5
100.46 3.5
1(10.88)(0.30.7)
1.831.35
=--+??
0.913
= 水轮机在额定工况（20o
?=+）是的最高效率
5
100.46 3.5
1(10.825)(0.30.7)0.8721.831.35
P ?
η=--+??=
3、计算同步转速
根据水轮机转轮型普推荐的最优单位转速110n =115r/min ，单位转速修正值为
01101101101100
0.918
(
1)(
1)0.0210.030.88
p M M M M M n n n n n η?=-=-=<η 符合要求，所以转速不用修正。所以
1101
11533
367.18/min 1.8
w
n H n r D =
=
=
根据水轮机设计，选取标准同步转速n=375r/min 。
4、计算水轮机的运行范围
水轮机设计流量
223111 1.24231.3527.7/r r r Q Q D H m s ==??=
当n=375r/min 时，最大水头、最小水头和平均水头对应的单位转速
111min
max 214.32
68.6/min 39
nD n r H ?=
==
111214.3276.5/min
31.35
r
r nD n r H ?===
111max min 214.32
80.9/min 28
nD n r H ?=
==
5、计算水轮机实际额定流量
水轮机在额定工况（20o
?=+）的最高效率时单位流量为 3
112 1.52 1.2
17368 1.51/9.819.81 1.831.350.872
r r r p Q m s D H =
==η???
所以水轮机的实际额定流量为
2
2
3
111
1.51 1.831.35
27.39/
r r r Q Q D H m s
==??
=
6、 计算最大允许吸出高度
查得在额定工况下，模型水轮机的空化系数M σ=0.44.
根据该电站额定水头取?σ=0.04 又根据数据由额定流量确定高程为?=413.3m
10( 5.53900
s r H m ?
=-
-σ+?σ)H =-
7、实际的水轮机额定水头
因不同的D 1、ｎ与水能预算Hr 有差异
31.4m .872024.18.11.8973681.893
/22
3
/21121r
r =??
?
?????=?
??
? ??=ηr Q D P H
8、计算轴向水推力
根据ZZ440的转轮轴向水推力系数表，转轮直径较小、止漏环间隙较大时取大值，故取
t K =0.9。所以水轮机转轮轴向水推力为：
22
2251max 9810()98100.9(1.80.9)39 6.141044
t h F K D d H N
ππ=-=???-?=?
二、HL240型水轮机1台机组(方案二)
1.计算转轮直径
水轮机的额定功率为
7000P 7368()0.95
g
r
g p kw ===η
查水轮机的转轮综合特性曲线可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流
量，11Q =1.24 3
m /s ，对应模型水轮机的效率为98%，暂取3%的修正值，这原型水轮机的效
率为92%。
1 1.5 1.5
117368
1.94()9.819.81 1.2431.350.92
r p D m Q H =
==η??? 按我国规定的转轮直径系列（水力机械设计及工程设计，表1.3）,计算值处于1.8m-2.0m ， 取直径D1=2.0m 。
2.计算原型水轮机的效率
155max
010.461(1)1(10.92)0.942
M M P D D η=--η=--= 000.9470.920.02P M ?η=η-η=-=
额定工况原型水轮机的效率为
M η=η+?η=0.89+0.02=0.91
3.计算同步转速
根据水轮机转轮型普推荐的最优单位转速110n =72r/min ，单位转速修正值为
01101101101100
0.94
(
1)(1)0.0110.030.92
p M M M M M n n n n n η?=-=-=<η
单位不需要修正。水轮机转速为
11017233206.8/min 2
w n H n r D ===
根据水轮机设计选取同步转速214.3r/min 。
4.计算水轮机的运行范围
111min max 214.32
68.6/min 39
nD n r H ?=
==
111max min 214.32
80.9/min 28
nD n r H ?=
==
111214.32
76.5/min 31.35
r r nD n r H ?=
==
5.计算水轮机实际额定流量
223111 1.24231.3527.7/r r r Q Q D H m s ==??=
6.计算最大允许吸出高度
在额定工况下，模型水轮机的空化系数M σ=0.2。查水轮机原理图3-13可得空化系数修正值?σ=0.04。又根据数据由额定流量确定高程为?=431.3m
10( 1.996900
s r H m ?
=--σ+?σ)H =
7.计算飞逸转速
由HL240模型水轮机飞逸特性曲线查得，在最大导叶开度下单位飞逸转速11R n =160r/min 。故水轮机的飞逸转速为
max 111
39
160499.6/min 2
R R
H n n r D ==?=
8、实际的水轮机额定水头
因不同的D 1、ｎ与水能预算Hr 有差异
2/3
2/3
2
1117368()()31.629.819.814 1.240.91
r r r p H m D Q ===η???
9.计算轴向水推力
根据HL240的转轮轴向水推力系数表，转轮直径较小、止漏环间隙较大时取大值，故取K=3.2。所以水轮机转轮轴向水推力为
22
51max 981098100.32239 3.81044
t F K D H N ππ==????=?
三、各方案主要参数
同理，方案三和方案四的数据也可通过同样的方法和过程查资料计算得出，四种方案所
得数据如表1-2所示：
ZZ440 (1?7MW)
ZZ440 (2?3.5MW) HL240 (1?7MW) HL240 (2?3.5MW) 比转速
s n (r/min)
440
440
220
220
额定功率 r P （kw ） 7368 3684 7368 3684
模型最优单位比转速
110n (r/min)
115 115 72 72
模型额定工况单位流量
r 11Q (s /m 3
)
1.51 1.51 1.24 1.24
转轮直径 1D (m)
1.8
1.25 2 1.37
水轮机效率 η 0.872 0.867 0.91 0.905
转速 n (r/min) 375
500
107
300
额定流量 r Q (s /m 3)
27.4
13.2
27.7
13.3
吸出高度 s H (m)
-5.53
-5.52
1.99
1.96
实际额定水头 r H (m)
31.4 32.3 31.6 31.7
实际额定流量
r Q (s /m 3)
6.14510? 1.835
10?
3.8?510 0.961510?
轴向水推力t F (N)
0.93845?710
0.68947710? 0.47880710?
0.30643710?
表1-2 四种方案数据表格
1.3 确定机组方案
根据上面列举出来的四种方案数据分析，两种机型方案的水轮机转轮直径相近，但HL240型水轮机方案的工作范围包含了较多的高效率区域，运行效率较高，气蚀系数较小，安装高程较高，有利于提高年发电量和减小电站厂房的开挖工程量；而ZZ440型水轮机方案的机组转速较高，有利于减少发电机尺寸，降低发电机造价，但这种机型的水轮机及其调节系统的造价较高。所以根据分析，在制造供货方面没有问题时，初步选用HL240型方案为有利。而HL240中1台机组虽然效率比2太机组略高造价低，但是两台机组运行时更方便，也有利于水电站的运行。因此，最终应选的最优方案为2 ? HL240。
第二章 水轮机运转特性曲线的绘制
2.1 等效率曲线的计算
现取水电站4个水头，列表计算结果如表2-1所示，绘制的等效率线详见图纸。
)(39max m H =
m in)/(3.6739
4
.130011
r n =?=
)(7.4)81.9(11112
/3max 21mw Q Q H D P ηη== )(33av m H =
m in)
/(1.7333
4
.130011
r n =?=
)(6.3)81.9(11112
/321mw Q Q H D P av ηη==
M η
（%）
11Q
)/(3s m
?
ηηη?+=M （%）
P （mw ）
M η
（%）
11
Q ' )/(3s m
?
ηηη?+=M （%）
P （mw ）
87 88 89 90 91 91 90 89 88 87
0.85 0.88 0.92 0.95 0.97 1.13 1.16 1.19 1.24 1.27
88.56 89.56 90.56 91.56 92.56 92.56 91.56 90.56 89.56 88.56
3.48 3.67 3.88
4.02 4.18 4.89 4.96
5.08 5.24 5.29
87 88 89 90 91 91 90 89 88 87
0.83 0.87 0.91 0.94 0.98 1.19 1.22 1.25 1.28 1.32
87.56 89.56 90.56 91.56 92.56 92.56 91.56 90.56 89.56 88.56
2.67 2.85
3.04 3.19 3.37
4.07 4.12 4.15 4.23 4.27
5%出力限制线上的点
88.01
1.24
89.57
5.18
89.8
1.24
91.36
4.11
)(31.35r m H =
m in)
/(75.135
.314.130011r n =?=
)(37.3)81.9(11112/3r 21mw Q Q H D p ηη==
)(28min m H =
m in)
/(4.7928
4
.130011r n =?=
)
(84.2)81.9(11112
/3min 21mw Q Q H D P ηη==
M η
（%）
11Q
)/(3
s m
?
ηηη?+=M （%）
P
（mw ） M η
（%）
11Q
)/(3
s m
?
ηηη?+=M （%）
P （mw ）
87 88 89 90 91 91 90 89 88 87
0.84 0.88 0.92 0.96 1.00 1.21 1.24 1.26 1.30 1.33
88.56 89.56 90.56 91.56 92.56 92.56 91.56 90.56 89.56 88.56
2.51 2.64 2.84 2.99
3.20 3.79 3.84 3.88 3.94 3.97
87 88 89 90 91 91 90 89 88 87
0.89 0.93 0.98 1.02 1.07 1.22 1.26 1.27 1.32 1.34
88.56 89.56 90.56 91.56 92.56 92.56 91.56 90.56 89.56 88.56
2.36 2.49 2.62 2.76 2.97
3.18 3.26 3.29 3.36 3.37
5%出力限制线上的点
90.30
1.24
91.86
3.82
90.30
1.24
91.86
3.23
表2-1 HL240型水轮机等效率曲线计算表
2.2 功率限制线的计算
水轮机的功率限制线一般由模型综合特性曲线的5%功率限制线换算而得到的。需要计算的值已在等效率曲线计算表2-1中列出。
2.3 等吸出高度线的计算
（1）求出各水头下的11n 值，并在相应的模型综合特性曲，并由此计算出η、P ，填入表2-2中线上查出11n 水平线与各等气蚀系数σ线的所有交点坐标，读出M η、11Q 、σ的值
（2）利用公式H K E
H M s σσ--
=900
10计算出相应于上述各σ的s H 值，计算结果如表2-2所示，绘制的等吸出高度线详见设计图纸。
表2-2 HL220型水轮机等吸出高曲线计算表
H
)(m
11n
min)
/(r
σ
11Q
)/(3s m
M η
(%)
η (%)
P (mw)
σ
σ?+
()H σσ+?
s H (m)
39
67.3
0.21
0.22
1.24 1.33
88.1 85.3 89.56 86.86
4.97
5.16
0.24 0.25
9.36 9.75
0.16 -0.23
33
73.11
0.21
0.20 0.20 0.21 0.22 0.85 0.98 1.22 1.31 1.36 87.5 91.1 90.1 87.0 85.5 89.06 92.66 91.56 88.56 87.06 2.64 3.17 3.90 4.05 4.12 0.25 0.24 0.24 0.25 0.27 8.22 7.89 7.89 8.22 8.88 1.30 1.63 1.63 1.30 0.65 31.35 75.01
0.21 0.20
0.20 0.21 0.22 0.83 0.95 1.28 1.33 1.36 87.1 90.0 88.5 86.9 85.7 88.56 91.56 90.06 88.46 87.26 2.37 2.82 3.71 3.79 3.83 0.25 0.24 0.24 0.25 0.26 7.84 7.52 7.52 7.84 8.15 1.68 2.01 2.01 1.68 1.37 28
79.41 0.21
0.20
0.20
0.21 0.22
0.86 0.96 1.27 1.32 1.34
86.5 88.7 89.1 87.5 87.0 88.06 90.26 90.56 89.06 88.56
2.07 2.38
3.14 3.22 3.24
0.26 0.25 0.25 0.26 0.27
7.14 6.86 6.86 7.14 7.42
2.38 2.66 2.66 2.38 2.11
2.4 水轮机运转特性曲线的绘制（见附图）
第三章 蜗壳设计
3.1 蜗壳型式、断面形状和包角的确定
由于本站应用水头为小于40米，故采用混凝土蜗壳。
蜗壳断面为平顶“Γ”形断面。选择平顶“Γ”行断面，当0n =时，10
15o
o γ=选取
12o γ=，选择 1.6b a =；角度δ在 30~20内选取，一般取 30。
混凝土蜗壳的包角一般在270o o
135-。取o 0=270?。
3.2 座环尺寸的确定
由《水轮机设计手册》标准座环尺寸系列查取：座环内直径D b =2.4；座环外直径D a =3m 。
3.3 蜗壳参数计算
根据《水电机原理与运行》图6-9，当水轮机额定水头r H =31.35时，蜗壳进口断面的平均流速s m H k v r /7.40==-
蜗壳包角o 0=270?，且根据表3-1设计水轮机具体数据，得进口断面流量为
)/(98.9360
270
3.13360
300s m Q Q r
=?=
=
?
表3-1如下：
转轮直径 1D 额定水头 r H 额定流量
r Q 导叶相对高
度
10/D b 导叶高度 0b 外直径 a D 内直径
b D 1.4m
31.35m
13.3s m /3
0.256
0.358m
3.0m
2.4m
表3-1 水轮机具体数据
进口断面面积 20
0012.27
.498
.9m v Q F ==
=-
3.4 根据选择的蜗壳断面形状，确定具体尺寸
由已知：02000
11 1.6() 2.12
20.2561.4a b b a b b m m tg F ab b r r b D D γ?
=??
=+???
=-+-=??
?=???=??
0.84
1.340.98a b m =??
=??=?
顶角的变化规律采用直线变化规律，则：
0001==
n a K ==0
02m a
K 0.85 进口断面的最大半径1R ：
1R =a r a +=1.2+0.84=2.04m
在1R 至a r 之间设不同的i R ，求出i a 、i b 、i m 、i F 、i ?，具体数据和计算数据如表3-2和3-3所示，并根据表格绘制辅助曲线。根据需要，选定若干个i ?（每隔0
45），并查出相应的i R 及其断面尺寸，如表3-4所示。便可绘制蜗壳平面单线图。 进口宽度取m D R B 44.24.104.210=+=+=。
1断面
b
r
r b
1.34
2.04 0.66 1.34 1.84 0.73 1.34 1.64 0.82 1.34 1.40 0.96 2断面
b
r
r b
0.93 1.84 0.50
0.93 1.64 0.56
0.93 1.44 0.64
0.93 1.32 0.70
3断面
b
r
r b
0.63 1.64 0.38 0.63 1.44 0.43 0.63 1.26 0.51
4断面
b
r
r b
0.44 1.44 0.30 0.44 1.24 0.35
5断面
b
r
r b
0.36 1.24 0.29
0.36 1.20 0.30
表3-2 各断面的)(r f r
b
=的函数曲线
断面号
i r
dr r b i
b
R r ? 0360i
b
R i r
r k
b dr Q r ?=
?
i Q i F i V
1
2.04 0.65 270.2 9.97 2.12 4.71 2 1.84 0.36 147.5 5.45 1.12 4.87 3 1.64 0.18 74.7 2.76 0.54 5.11 4 1.44 0.08
31.6
1.17 0.21 5.57
表3-3 各i i V Q 和角、i ?的数据计算
编号 1 2 3 4 5 6 7 角度0? 270 225 180 135 90 45 0 半径R(m)
2.04
1.96
1.88
1.78
1.66
1.52
1.21
表3-4 R ～?关系
3.5 由上述尺寸绘制蜗壳单线图（见附图）
第四章 尾水管设计
4.1 尾水管的选择
尾水管是水轮机过流通道的一部分。尾水管的形状对不同比转速水轮机的性能存在不同程度的影响，尤其对高比转速水轮机影响更为明显。本设计中尾水管型式采用由直锥段、弯肘段和扩散段三部分组成带有弯曲肘部的弯肘形尾水管。
4.2 尺寸确定
一、尾水管高度
尾水管高度指从水轮机底环平面到尾水管底板的高度，是决定尾水管性能的主要参数。增加高度将提高尾水管效率，但将增加电站建设费用，减少高度不仅会降低水轮机效率，还会影响运行的稳定性。
从《水轮机》P167查得：对于21D D <的混流水轮机取16.2h D ≥；对于21D D >的高水头混流式水轮机则可取12.2h D ≥。而
195.0240
00038.096.0100038.096.0121<=?+=+=s n D D 则21D D < 所以取 m D h 7.36.21==
二、进口直锥段
进口直锥管是以垂直的圆锥形扩散管，3D 错误！未找到引用源。为直锥管的进口直径。可近似取转轮出口直径，即m 43.10208.1D 123===D D ，从《水轮机》P167查得：进口
锥管的单边锥角β对混流式水轮机可取o
o 9~7≤β，则取o 8=β
三、肘管段
肘管是一个90?变断面的弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面。参考《水电站机电设计手册》（水力机械）表2-17，当Vc=5.6m/s <6m/s,水头低于200m 时，可不设金属里衬，采用推荐的尾水管设计，此时错误！未找到引用源。，β与错误！未找到引用源。有下列关系
式：
()β
βtg 21tg h -h 2D 134++=
D 且：
431h h h -h +=
参考《水电站机电设计手册》（水力机械）表2-17得尾水管尺寸与D 1的比值可以算出尾
水管的各部分尺寸：
1/h D 1/L D 15/B D 14/D D 14/h D 16/h D 11/L D 15/h D 肘管型式
适用范围
2.6 4.5 2.72
1.35
1.35
0.68
1.82
1.22
混凝土肘管 混流式（21D D <）
表4-1 推荐的尾水管尺寸表（单位：m ）
由表得：
m 9.14.135.135.1h D 144=?===D ；
m 8.3B 5= m 6.2L 1= m 7.1h 5= m 9.0h 6=
计算得：
m 6.1h 3= m 1.0h 1=
四、出口扩散段
出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散管，参考《水电站机电设计手册》（水力机械）
132P ,其出口宽度一般与肘管出宽度相等，其顶板向上倾斜，仰角α=10?~13°，取α=12°,底
板一般呈水平。出口扩散一般为矩形断面，对混流式水轮机取()13.3~7.2D B =，则取
m 8.3=B 。
水平长度L 是机组中心到尾水管出口的距离。肘管型式一定时，L 决定了水平扩散段的长度，增加L 可使尾水管出口动能下降，提高效率。但太长了将增加沿程水力损失和增大厂房
部分尺寸。通常取错误！未找到引用源。。
五、尺寸列表
参考表4-1，计算出尾水管各部分尺寸列于下表4-2：项目
（m）
1
D
3
D
4
D h4h1L L 5h6h B3h1h
尺寸 1.4 1.4 1.9 3.6 1.9 2.6 6.3 1.7 0.9 3.8 1.6 0.1 表4-2 尾水管尺寸计算表
4.3 由上述尺寸绘制尾水管单线图（见附图）
第五章心得总结
通过这接近3周的课程设计，我们把学习课本的相关知识集中体现在具体的设计实践当中，把理论知识和冻水实践结合在一起。不但提高了个人的独立思考能力和自己的动手操作能力，而且对我们以后走上工作岗位有极大的帮助。
这次的设计当中有许多的数据需要计算和整理，大大的提升了我们的计算能力，往往就是因为一个数据，导致接下来一系列数据都是错的，如果这样的话就得从头开始计算，这样既费时又费力。所以课程设计中，我们必须小心谨慎。不仅需要小心谨慎，我们还需要有虚心请教的心态，当遇到不懂的地方，我们就要去虚心向老师或同学请教，同时也不要吝啬自己掌握的设计要点，与同学老师共同交流讨论，共同提高。
总的来说，这次课程设计不仅让我们在知识上受益匪浅，而且让我们对处事
态度方面有新的认识，让我从中学到了很多课本上没有的东西。
参考文献
[1]张德虎主编《能源动力类水动专业毕业设计与课程设计指南》.北京：中国水利水电出版社。2010
[2]水电站机电设计手册编写组.《水电站机电设计手册-水力机械分册》.北京:水力水电出版社,1989
[3] 水电站机电设计手册编写组.《水电站机电设计手册-电气一次分册》.北京:水力水电出版社,1989
[4]武汉水利电力学院,华北水利水电学院,华东水利水电学院合编.《水力机组辅助设备与自动化》.北京:电力工业出版社,1981
[5]季一峰主编.《水电站电气部分》.北京:水利电力出版社,1993
[6]范华秀主编.水力机组辅助设备. 北京:水利电力出版社,1993
[7]骆如蕴主编.《水电站动力设备设计手册》.
[8]哈尔滨大电机研究所编.《水轮机设计手册》(水轮发电机组设计手册第一部分).北京:机械工业出版社.
[9]蔡燕生主编.《水轮机调节(第2版).黄河水利出版社,2009
[10]西北电力设计院,东北电力设计院编.《电力工程设计手册》.上海:上海科学技术出版社.
[11] 黄庆丰、金永琪主编《水电站电气设备》郑州：黄河水利出版社.2009
发动机课程设计汇总
课程设计说明书 设计题目 院（系）专业班学生姓名 完成日期 指导教师（签字） 华中科技大学
目录 一目的与要求 (1) 二设计任务 (2) 三工作过程模拟计算 (3) 四动力学计算 (7) 五设计感想 (10) 参考文献 (11) 附录A 发动机外特性曲线 (12) 附录 B F g-?、F j-?、F-?曲线图 (13) 附录 C F N-?、F L-?、F t-?、F k-?、R B-?曲线图 (14) 附录 D 发动机合成扭矩∑M k-?曲线图 (15)
一目的与要求 1.目的 发动机课程设计是《发动机现代设计》课程的后续教学环节，旨在对刚学习过的发动机设计课程以及发动机原理课程的知识进行综合运用，加深对专业知识的理解。在课程设计环节，通过总体性能计算（工作过程模拟计算与动力学计算）将发动机的结构参数与性能参数结合起来，弄清结构与性能之间的内在联系；通过发动机总体布置图设计，对发动机的总体结构有一个全面而具体的了解，并深化对发动机各主要零件的作用和设计要求的理解。 2.要求 对提供的教学参考资料要认真分析，在理解的基础上借鉴，不要盲目照搬照抄。独立完成，可以讨论，不许抄袭；按时完成，不得延期。交课程设计材料（计算说明书与图纸）时必须通过指导教师的考核，不得代交。计算说明书应包括：计算目的、已知条件、变量说明、计算结果及说明（分析）等，其中动力学计算应有受力分析图，曲线图应标明坐标及单位。所绘图纸应符合工程图纸规范要求。
二设计任务 4110柴油机总体方案设计 1. 技术参数 机型：立式，直列，水冷，四冲程，废气涡轮增压、中冷燃烧室型式：直喷式 气缸直径：110mm 活塞行程：125mm（曲柄半径：62.5mm） 缸数：4 发火顺序：1-3-4-2 压缩比：17 标定功率(kW)/转速(r/min)：140/2300 最大扭矩（N.m）/转速（r/min）： 640/1450~1550 外特性最低燃油耗率（g/kW.h）：200 标定工况燃油耗率（g/kW.h）：210 机油耗率（g/kW.h）：≤1.0 调速率：≤8% 怠速（r/min）： 750 曲轴旋转方向（从前端看）：顺时针 气门间隙（冷态）：进气门0.3～0.4，排气门0.4～0.5 冷却方式：强制水冷 润滑方式：压力、飞溅复合式 启动方式：电启动 配气定时：进气门开，上止点前20oＣＡ；进气门关，下止点后43oＣＡ排气门开，下止点前60oＣＡ；排气门关，上止点后20oＣＡ 供油提前角：上止点前18±2oＣＡ 2. 其他有关数据 活塞质量：1.32kg 活塞销质量：0.58kg 活塞环总质量：0.088kg 连杆大头质量（直开口/斜开口, kg）： 1.89/1.98 连杆小头质量(kg)：0.704 连杆长度L(mm)：210 曲柄销直径：70mm 曲柄销长度：40mm 主轴颈直径：85mm 主轴颈长度（非止推挡）：36mm 曲柄臂厚度：28mm 曲柄臂宽度：126mm
水轮机的选型设计说明
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷
水电站课程设计报告
1．课程设计目的 水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。 2．课程设计题目描述和要求 2.1工程基本概况 本电站是一座引水式径流开发的水电站。 拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。 本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 2.2设计条件及数据 1.厂区地形和地质条件： 水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。 2.水电站尾水位： 厂址一般水位12.0米。 厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通： 厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度： 本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。
水轮机制动系统,毕业设计
课题名称水轮机制动系统 系别机电系 专业电气工程与自动化 班级 姓名 学号 指导教师 起讫时间：年月日～年月日（共周）
毕业设计（论文）开题报告
水轮机制动系统 引言：20世纪以来，水电机组一直向高参数、大容量方向发展。随着电力系统中火电容量的增加和核电的发展，为解决合理调峰问题，世界各国除在主要水系大力开发或扩建大型电站外，正在积极兴建抽水蓄能电站，水泵水轮机因而得到迅速发展。 摘要：水电站的有功调节通常是通过调速器实现的，但当水轮机组并入电网运行时，对于单台发电机来说转速反馈几乎不起作用。近年来，随着自动发电控制(AGC)的需要，有功功率在控制系统中的调节品质已成为当前电力系统自动化领域的突出问题。 关键词： 参考文献：200MW混流式水轮机的效率改进，水轮机原理与流体动力学计算基础， 系统工作原理：如图1所示：测量元件把机组转速N（频率F N）、功率、水头、流量等参量测量出来，与给定信号和反馈信号综合后，经放大校正元件控制执行机构，执行机构操纵水轮机导水机构和桨叶机构，同时经反馈元件送回反馈信号 到信号综合点。 图1水轮机调节系统结构图
一、水轮机电气控制设备系统 水轮机制动系统是由水轮机电气控制设备系统和被控制系统（流体控制和PLC 控制）组成的闭环系统。水轮机、引水和泄水系统、装有电压调节的发电机及其所并入的电网称为水轮机调节系统中的被控制系统；用来检测被控参量与给定量的偏差，并将其按一定特性转换成主接力器行程偏差的一些装置组合，称为水轮机控制设备。水轮机调速器则是由实现水轮机调节及相应控制的机构和指示仪表等组成的一个或几个装置的总称。 (一)水轮机的选型： 水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。通过查找资料；反击式水轮机中，水流充满整个转轮流道，全部叶片同时受到水流的作用，所以在同样的水头下，转轮直径小于冲击式水轮机。它们的最高效率也高于冲击式水轮机，但当负荷变化时，水轮机的效率受到不同程度的影响，我选择较先进地反冲击式水轮机HLX180转轮，其模型额定点效率ηM=0．94。较通常转轮高出2个百分点，最高效率圈相对扁平，额定和加权平均水头下Q1′跨度达120L/m3，n1r′非常接近最优单位转速，运行区域包括了整个最优效率区，依据效率加权因子，求得的模型加权平均效率达88．4%，额定水头下具有8．3%的超发能力，因此该转轮能量指标较高，水能利用率高。 图2 HLX180型水轮机 （二）控制原理说明： 1.本系统采用分层分布式布局，配置如图3所示。主要由2个机组监控屏、 发 电机保护屏、公用监控屏、主编线路保护屏和电量屏构成。通讯采用高速以太网与上级调度、操作员工作站进行通讯。其中公用监控屏由可编程控制器(由三菱FX2N-80MR和2个FX0N-16EX扩展模块组成)、自动准同期装置、触摸屏、电力测控仪和逆变电源组成，在公用监控屏中实现对发电机的有功调节。
水电站水轮机进水阀门液压系统的设计说明书
目录 前言 (1) 第1 章概述 (2) 第2 章液压缸的设计 (3) 第2.1 节工况分析 (3) 第2.2 节液压缸主要几何尺寸的计算 (5) 第2.3 节液压缸结构参数的计算 (6) 第2.4节液压缸主要零件的结构、材料及技术要求 (11) 第3章液压系统图的拟订和工作原理的确定 (13) 第3.2节制定基本方案 (13) 第3.2节绘制液压系统图 (14) 第3.3节系统工作原理的确定 第4章液压元件的选择 (17) 第4.1节液压泵的选择 (17) 第4.2节电动机的选择 (18) 第4.3节其他元件的选择 (18) 第5章液压系统的性能验算 (22) 第5.1节管路系统压力损失的验算 (22) 第5.2节液压系统的发热与温升计算 (24) 第5.3节油箱的尺寸设计 (26) 第6章液压装置的设计 (27) 第6.1节液压装置总体布局 (28)
第6.2节液压阀的配置形式 (28) 第6.3节集成块设计 (29) 第7章液压系统安装及调试 (27) 第7.1节液压系统安装 (29) 第7.2节调试前准备工作 (29) 第7.3节调试运行 (29) 第7.4节液压系统的用液及对污染的控制 (30) 第7.5节调试运行中应注意的问题 (29) 第8章液压系统的维护及注意事项 (27) 参考文献 (27) 总结 (28) 致谢 (29) 前言 毕业设计和毕业论文是本科生培养方案中的重要环节。学生通过毕业论文，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。通过这次检验，不但可以提高学生的综合训练设计能力、科研能力（包括实际动手能力、查阅文献能力，撰写论文能力）、还是一次十分难得的提高创新能力的机会，并从下个方面得到训练： （1）学会进行方案的比较和可行性的论证； （2）了解设计的一般步骤； （3）正确使用各种工具书和查阅各种资料； （4）培养发现和解决实际问题的能力。 利用所学的液压方面的知识，我选择这个课题为我的毕业设计，进行大胆的 尝试。设计中主要以课本和各种参考资料作为依据，从简单入手，循序渐进，逐 步掌握设计的一般方法，把所学的知识形成一个整体，以适应以后的工作需要。 当然，初次设计，知识有限，经验不足，一些问题考虑不周，也可能存在有某些
水电站课程设计
水电站课程设计——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)
第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%
冲击式水轮机“毕业设计”
冲击式水轮机毕业设计任务书、基本资料和指示书 河海大学水电学院动力系 二○○六年三月
冲击式水轮机毕业设计 任务书 一、设计内容 根据给定的原始资料，对指定的电站、指定的原始参数进行该电站的机电初步设计，包括：电站装机机型的比较设计和参数选择，调节保证计算及调速设备选择，该电站的辅助系统设计和电气一次系统初步设计。 二、时间安排 1、电站装机机型比较设计4周 2、调节保证系统1周 3、辅助系统2周 4、专题 1.0周 5、电气部分2周 6、成果整理1周 7、评阅答辩1周 8、机动0.5周 总计12.5周 三、成果要求 1、设计说明书：说明设计思想，方案比较，参考资料及最终结果。 2、设计计算书：设计计算过程，计算公式，参数选取的依据，计算结果。 3、图纸：主机部分厂房纵剖图，配水环管装配图，水系统图，气系统图和油系统图，电气主接线图及专题部分图纸，规格为1号图，其中主机部分厂房纵剖图及配水环管图要求既要画出手工图纸又要CAD图，其他全部CAD图。 冲击式水轮机毕业设计 资本资料 一、田湾河电站 田湾河位于四川甘孜州康定县、雅安市石棉县境内，为大渡河中游的一级支流，发源于贡嘎山西侧，主源莫溪沟由北向南流，在魏石达先后有贡嘎沟和腾增沟分别自左、右岸汇入后始称田湾河。下行至界碑石进入石棉县境内并有环河自右岸汇入，经草科、田湾在两河口注入大渡河。 整个田湾河开发方案规划为干、支流“两库四级”开发。整个梯级从上至下依次由巴王海、仁宗海、金窝和大发四级水电站组成。业主提出整体开发田湾河的思想，计划在2007年内完成仁宗海、金窝、大发三个梯级水电站的建设。 仁宗海水库水电站位于康定县和石棉县交界处，工程为混合式开发。电站龙头水库坝址位于仁宗海口上游约400m处，水库正常蓄水位2930m，总库容1.09亿m3，调节库容0.91亿m3，水库具有年调节性能；引水隧洞长约7.5km；地下厂房厂址位于界碑石下游约650m，距田湾河河口约30km。仁宗海水库电站工程已于2003年开工，第一台机组计划投产日期2007
水轮机的结构和原理(+笔记)
水轮机 水轮机+ 发电机：水轮发电机组 功能：发电 水泵+ 电动机：水泵抽水机组 功能：输水 水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能 水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。 第一节水轮机的工作参数 水轮发电机组装置原理图 定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。 由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率η，工作力矩M、机组转速n。 一、水头(head)：作用于水轮机的单位水体所具有的能量，或单位重量的水体所具有的势能，更简单的说就是上下游的水位差，也叫落差。142米 1. 毛水头(nominal productive head) H M=E U-E D=Z U - Z D 2. 反击式水轮机的工作水头
毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A 3. 冲击式水轮机的水头 H G =Z U - Z Z - h I-A 其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。 4. 特征水头(characteristic head) 表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。 最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A 设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。 平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)：单位时间内通过水轮机的水量Q 。单机12.2m 3/s Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定； 当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。 在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力 (output and)：水轮机主轴输出的机械效率。N(KW)： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量),即水流效率，与a.作用于水轮机的有效水头；b.单位时间通过水轮机的水量，即流量Q ；c.水体容重γ成正比。其公式为：QH QH N w 8.9==γ γ指水体容重（即单位容积水所具有的重力，比重）： 水的比重=1000kg/m 3、G=9.8N/Kg γ=9800N/m 3 )(8.9)/(9800)/(9800)()/()/(33kw QH s J QH s m N QH m H s m Q m N N w ==?=??=γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 8.9== 四、效率(efficiency )：输入水轮机的水能与水轮机主轴输出的机械能之比，又叫水轮机的机械效率、能量转换效率。η
水电站课程设计水电站厂房设计
课程设计：水电站厂房设计 专业班级：12级水利水电工程卓越班姓名： 学号： 指导教师： 南昌工程学院水利与生态工程学院印制 2015——2016学年第一学期
南 昌 工 程 学 院 课程设计（论文）任务书 I 、课程设计(论文)题目：某水电站厂房课程设计 II 、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求： 一、设计原始资料 （一）工程概况 图1为某水电站的厂房布置图，它是一座以发电为主兼有防洪、灌溉、过木、供水等综合效益的县办骨干电站。采用钢筋混凝土堆石坝，最大坝高74m ，坝址以上控制流域面积564k ㎡，占全流域面积的75.3%，多年平均流量为s m /6.173水库总库容为3 810783.2m ?，属多年调节。 图1 厂房为坝后式，安装3台8000KW 机组，总装机容量KW 4104.2?，保证出力5500KW ，多年平均发电量h KW ??4107260，年利用小时3025h ，在系统中（地方电网）担任调峰、调相任务，并可对下游梯级进行调节，经济效益显著。 在枢纽布置上，为避免厂房、溢洪道、筏道的相互干扰，将岸坡式溢洪道布置在坝左岸的一鼻形山脊上，用钢筋混凝土挡土墙与堆石坝衔接，出口消能采用挑流形式。过木干筏道布置在坝左岸的山坡上。隧洞布置在坝右岸的山体中，具有导流、发电引水和放空等
多种功能，即施工期用隧洞导流，并在导流洞口上的山岩中另开一洞口，与隧洞相连成为“龙抬头”形式，采用塔式进水口作为发电引水和放空隧洞的首部，水库蓄水时将导流洞口封赌。隧洞直径为5.2m 。隧洞出口设有放空水库用的闸门。在放空闸门上游另凿发电引水岔洞，洞径4.6m ，然后以三根m 2Φ的钢支管与机组相连。 本工程规模属大（2）型，枢纽为二等工程，电站厂房按3级建筑物设计。 （二）水电站厂房主要设备 1、水轮机和发电机 电站最大水头m H 3.64max =，加权平均水头m H cp 63.59=，最小水头m H 02.38min =。按水头范围及装机容量，套用3台现有机组。水轮机型号为140220--LJ HL ，单机额定 出力为KW 8333，该机组适用m H 65max =，m H 38min =m H p 58=，额定流量35.16m /s ， 和电站水头范围比较匹配。发电机型号为3300/168000-SF ，单机额定出力KW 8000（悬式），采用密封式通风，可控硅励磁。水轮机导叶0b 为0.35m 。水轮机带轴长3.74m ，发电机转子带轴长4.785m.。一台机组在设计水头、额定出力下运行的尾水位为100.1 m 。 2、调速器：选用3500-YDT 型电气液压式 3、主阀：采用卧式液压型摇摆式接力器双平板偏心蝴蝶阀 4、桥式起重机：本电站的最重部件为发电机转子带轴重37.5t ，结合厂房布置要求。选用起重机跨度m L k 12=，主副钩最大起升高度分别为20m 和22m ，主钩最高位置至轨顶距离为0.911m ，小车高度2.723m 。厂房屋顶结构厚度为2.456 m 。 二、设计技术要求 厂房课程设计重点是主厂房内部主要设备和结构的布置，以及轮廓尺寸的决定。设计图应符合工程图纸的要求，说明书应能说明设计内容，文字通顺、整洁。 III 、课程设计(论文)工作内容及完成时间： 一、工作内容 水电站厂房课程设计要求学生根据所给任务书，利用所给的资料，完成下列工作： 1、用简略的方法选择厂房的主要和辅助设备。 2、进行厂区和厂房内部布置，决定厂房的轮廓尺寸。 3、绘制设计图纸(至少要有一平一立两张图纸)和编写设计计算书和说明书。 二、完成时间 本课程设计2周，具体安排大致如下（供参考）： 1、设计布置，了解设计任务书及熟悉原始资料 1天 2、进行厂房布置设计，并布置草图 6天 3、绘厂房布置图（可用计算机绘制）及整理编写计算书和说明书 3天 Ⅳ 主 要参考资料： 《水电站厂房设计规范 SL 266-2014 替代SL266-2001 中华人民共和国水利部 编 中国水利水电出版社 2014》 《DLT5186-2004水力发电厂机电设计规范》 《水力机械（第2版）金钟元 编 中国水利水电出版社 1992》
毕业设计水电站的水轮机设计
1前言 (4) 2水电站的水轮机选型设计 (5) 2.1水轮机的选型设计概述 (5) 2.2 水轮机选型的任务 (6) 2.3水轮机选型的原则 (6) 2.4水轮机选型设计的条件及主要参数 (7) 2.5确定电站装机台数及单机功率 (7) 2.6选择机组类型及模型转轮型号 (8) 2.7初选设计（额定）工况点 (11) 2.8 确定转轮直径D1 (12) 2.9 确定额定转速 n (12) 2.10效率及单位参数的修正 (13) 2.11核对所选择的真机转轮直径D1 (14) 2.12确定水轮机导叶的最大开度、最大可能开度、最优开度 (18) 2.13计算水轮机额定流量q v,r (19) 2.14确定水轮机允许吸出高度H s (20) 2.15计算水轮机的飞逸转速 (25) 2.16计算轴向水推力P oc (25) 2.17估算水轮机的质量 (26) 2.18绘制水轮机运转综合特性曲线 (26) 3水轮机导水机构运动图的绘制 (35) 3.1导水机构的基本类型 (35) 3.2导水机构的作用 (36) 3.3导水机构结构设计的基本要求 (36)
3.4导水机构运动图绘制的目的 (37) 3.5导水机构运动图的绘制步骤 (37) 4水轮机金属蜗壳水力设计 (41) 4.1蜗壳类型的选择 (41) 4.2金属蜗壳的水力设计计算 (41) 5尾水管设计 (49) 5.1 尾水管概述 (49) 5.2尾水管的基本类型 (49) 5.3弯肘形尾水管中的水流运动 (49) 6水轮机结构设计 (50) 6.1概述 (50) 6.2水轮机主轴的设计 (50) 6.3水轮机金属蜗壳的设计 (51) 6.4水轮机转轮的设计 (52) 6.5导水机构设计 (55) 6.6水轮机导轴承结构设计 (58) 6.7水轮机的辅助装置 (61) 7金属蜗壳强度计算 (63) 7.1金属蜗壳受力分析 (63) 7.2蜗壳强度计算 (63) 7.3计算程序及结果 (66) 8结论 (71)
195柴油机连杆设计及连杆螺栓强度校核计算课程设计说明书
课程设计说明书 课程名称:发动机设计课程设计 课程代码: 题目:195柴油机连杆设计及连杆螺 栓强度校核计算 学院(直属系) :交通与汽车工程学院 年级/专业/班: 2009/热能与动力工程（汽车 发动机）/1班 学生姓名: 学号: 3120090805015XX 指导教师:曾东建、田维、暴秀超 开题时间: 2012 年 6 月 28 日 完成时间: 2012 年 7 月 16 日
目录 摘要 (2) 1引言 (3) 1.1国内外内燃机研究现状 (3) 1.2任务与分析 (5) 2柴油机工作过程计算 (6) 2.1 已知条件 (6) 2.2 参数选择 (7) 2.3 195柴油机额定工况工作过程计算 (7) 3 连杆设计 (11) 3.1 连杆结构设计 (11) 3.2 连杆材料选择 (13) 4 连杆螺钉强度校核 (14) 4.1 连杆螺钉的结构设计 (14) 4.2 连杆螺钉的强度校核 (14) 5 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (19) 附录：195柴油机额定工况工作过程计算程序 (20)
摘要 20 世纪90 年代以来，汽车行业的竞争已从单一的性能竞争转向性能、环保、节能等多元综合竞争。仅就柴油机而言，为应对世界能源危机和减少对环境污染，其研究开发工作已侧重于降低油耗、减少排放、轻质及减少磨损等方面，在这些研究中优化技术将得到广泛的应用。汽车已经在普通民众中得到普及，随着汽车行业的不断发展，汽车产业的未来乐观与否一定意义决定于发动机的技术水平。因此，培养高素质的汽车发动机人才对当今社会的快速发展至关重要。 本次课程设计的既是通过对195柴油机结构的分析研究，计算工作过程中的热力参数绘制其工作过程的P-V图，绘制195柴油机总成横剖面图，对连杆进行设计、强度计算和绘制连杆零部件图，对并对设计好的连杆大头、小头和螺钉进行校核，以根据工况设计连杆小头、杆身、大头，合理达到要求。此次，我们就选择了对连杆螺钉进行校核。连杆螺钉在连杆盖以及连杆大头之间的联接发挥着至关重要的作用，并且由于往复惯性力和气体压力的双重作用下，使螺钉的受力十分严酷，所以对其进行强度校核就显得十分必要。 关键词：柴油机、连杆、设计、校核
贯流式水轮机安装说明书
0000101AZ 水轮机安装说明书1/16 目录 1、安装前的准备工作 (2) 2、安装前厂房建筑应具备的主要条件 (2) 3、部件组装 (3) 3.1 尾水管组装 (3) 3.2 座环组装 (4) 3.3 转轮室预装 (4) 3.4 导水机构组装 (5) 3.5 转轮解体组装 (6) 3.6 预装主轴轴承 (7) 3.7 检测受油器 (7) 4、水轮机安装 (7) 4.1 安装尾水管 (7) 4.2 安装座环（整体吊装方案） (8) 4.3 安装座环（土办法安装） (9) 4.4 安装流道盖板基础 (13) 4.5 安装接力器 (13) 4.6 安装导水机构 (13) 4.7 安装主轴－轴承 (14) 4.8 安装转轮室下半部分 (15) 4.9 安装转轮 (15) 4.10 安装主轴密封和组合轴承密封 (15) 4.11 安装受油器 (15) 4.12 安装油、水、气管路及仪表管路 (16) 4.13 安装转轮室上半部分 (16) 4.14 安装地板扶梯及其它 (16)
0000101AZ 水轮机安装说明书2/16此文件仅对XX水轮机安装过程中的主要特点及特殊技术要求作简要说明， 其目的是提醒安装单位在安装水轮机的过程中应注意的事项，不包括为确保质量 所必须执行的全部内容，水轮机的安装还应满足GB8564?88《水轮发电机组安装 技术规范》和DL/T5038?94《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导则》要求。 1安 装 前 的 准 备 工 作 1.1 安装前安装人员应熟悉下列文件及规程： a.《水轮发电机组安装技术规范》GB8564?88及《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导 则》DL/T5038?94； b.本安装说明书； c.随机供给的图纸及图中规定的技术要求； d.水轮机其它技术文件； e.制造厂提供的试验及检查记录。 1.2 安装现场应清洁干净 ； 1.3 认真检查各大件的重量和起重设备能力，预先考虑大 件的起吊搬运方法； 1.4 按各部套的安装工具图纸，检查、熟悉制造厂提供的专用工具。 1.5 检查零部件的X、Y线、标记、编号。 2安装前厂房建筑应具备的主要条件 2.1一期混凝土工程已经完成并符合设计要求。 2.2预埋管件、地脚螺钉孔、各支墩尺寸、标高均符合设计要求。 2.3进水流道及尾水管混凝土应符合设计要求 。 3部件组装 3.1尾水管组装 尾水管分三节，即进口节（小节）、中间节和出口节（大节），每节分 三瓣，三节尾水管正立放置拼装焊接，整体翻身吊装就位。 3.1.1按照图纸制作并埋设一期埋件，包括基础板、锚钩等埋件。 3.1.2尾水管拼装平台制做： ?平台应该水平并且有足够大的面积； ?平台基础支撑应该用型钢； ?平台应该有很好的接地措施。 3.1.3在拼装平台上按照尾水管各节大口的图纸直径尺寸划线。 3.1.4吊装一瓣瓦片，大口朝下，沿着划的线就位，临时固定后，用千斤顶或楔子板调整瓦
水电站厂房课程设计西华精选文档
水电站厂房课程设计西 华精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
课程设计报告 （理工类） 课程名称: 水电站建筑物课程设计 课程代码: 8511961 学院(直属系): 能源与环境学院 年级/专业/班: 2010级/水利水电工程/2班 学生姓名: 学号: 3320 实验总成绩:
任课教师: 杨耀 开课学院: 能源与环境学院 水电站厂房课程设计任务书 西华大学能源与环境学院 2012年5月 一、课程设计的目的 课程设计是以工程实例为题，由学生独立思考，灵活应用有关的布置原则和要点，自己动手布置厂房，从而巩固和加深厂房部分的理论知识，并进一步培养学生的计算、制图和应用技术资料的技能。 二、课程设计的内容与要求 设计的内容概括地说，就是在给定工程枢纽布置和厂区位置的前提下，利用现有资料进行厂房布置设计。 具体内容包括： 1．确定主厂房的轮廓尺寸；
确定厂房轮廓尺寸时有关机组和设备的尺寸可由给定的基本数据查找或查阅有关的工具书。 2．绘出蜗壳与尾水管单线图，拟定转轮流道、座环等尺寸； 3．选择厂房起重设备； 4．进行厂区布置； 厂区布置可在地形图上绘出，要求至少拟定两个方案进行比较后，确定一个方案。 5．进行厂房布置； 厂房布置的具体内容包括主、副厂房的布置和对厂房结构布置的考虑，说明如下： ①在布置主、副厂房的同时，对厂房的结构布置一定要有考虑，包括： a．主厂房的分缝 b．一、二期混凝土的划分 c．止水的设置 d．下部块体结构的布置，包括机墩、蜗壳混凝土、尾水管的结构型式、尾水闸墩、上下游墙等的结构布置，在下部块体中要设哪些工作孔道，在什么位置等。
水轮机叶片毕业设计资料
一、工程背景及水轮机叶片简介 图1、为某型水轮机叶片的CAD模型。在发电工作工程中水流由进水口流向出水口，叶片承受水流的冲刷从而开始运动，这种运动通过传动轴传递到发电机，从而带动发电机工作发电。但是水轮机在工作仅仅一年多时间以后，就有数片叶片发生了疲劳断裂事故，使得水轮机不能正常工作发电，造成了一定的经济损失，同时也说明水轮机叶片在结构的设计方面确实存在不完善之处。然而，由于水轮机在水下进行工作，很难通过测量得方法获得叶片上应力和位移的分布情况，也就无法知道叶片为何会断裂，无法有效的改善叶片的几何结构。在这种情况下，长江水利委员会陆水枢纽局的委托我们对LS591水轮机叶片的进行Ansys有限元模拟计算，获得叶片的应力场和位移场的分布，从而为叶片断裂事故分析提供技术支持，并对叶片结构的改进提供具体方案。 传动轴 进水口出水口 图1、CAD模型
二、ANSYS简介及解题步骤 1、ANSYS简介 对于大多数工程技术问题，由于物体的几何结构比较复杂或则问题的某些特征是非线性的，我们很难求得其解析解。这类问题的解决通常具有两种途径：一是引入简化假设，但这种方法只是在有限的情况下是可行的。也正是因为这样，有限元数值模拟的技术产生了。有限元方法通过计算机程序在工程中得到了广泛的应用。到80年代初期，国际上较大型的面向工程的有限元通用软件达到了几百种，其中著名的有：ANSYS,NASTRAN,ASKA, ADINA,SAP等。其中，以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，即有限元分析软件，不断的吸取计算方法和计算机技术的最新进展，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为解决现代工程问题必不可少的有力工具。尤其是在某些环境中，样机试验是不方便的或者不可能的，而利用ANSYS软件，对这个问题有了很好的解决。本文中水轮机叶片是在水下的环境进行工作，测量很难进行，利用有限元软件ANSYS这个问题得到了很好的解决。 2、ANSYS分析步骤 ANSYS分析可以分为三个步骤： a、创建有限元模型
柴油机齿轮设计
目录 1. 设计题目及参数 (1) 2. 数学模型地建立 (1) 3. 程序框图 (5) 4. 程序清单及结果 (6) 5. 设计总结 (12) 6. 参考文献 (13) 7.中期检查报告 (14) 1.设计题目及参数 已知:齿轮齿数Z 1=22,Z 2=44,m=5mm ，分度圆压力角а=20°; 齿轮为正常齿轮,在闭式的润滑油池中工作。 要求：1）用C 语言编写程序，选择两轮变位系数，计算齿轮各部分尺寸。 2）绘制柴油机机构运动简图 3）编写说明书一份。 2.数学模型的建立 1) 实际中心距a '的确定：2 )(21z z m a +? = ； a '=（a/5+1）?5； 2) 啮合角α'： ；)cos(2)()cos(21ααα?'?+= 'z z m
αααinv z z x x inv +++=')/()(tan 22121； 3) 分配变位系数21x x 、； min 1min min 1/)(z z z h x a -=* ；min 2min min 2/)(z z z h x a -=* ； 4）中心距变动系数 y=(a a -')/m ； 5) 齿轮基本参数： 注：下面单位为mm 模数： m=5 压力角： ο20=α 齿数： 1z =22 2z =44 齿顶高系数： 0.1=* a h 齿根高系数： 25.0=*c 传动比： 12/z z i = 齿顶高变动系数： y x x -+=21σ 分度圆直径； 11mz d = 22mz d = 基圆直径； αcos 11mz d b = 齿顶高： )(11σ-+=* x h m h a a
水轮机词汇(1)
A access door 检修门 accessory 附件、零件 accuracy 准确性、精密度 acting head 有效水头 action turbine 冲击式水输机 action wheel 主动轮、冲击式水轮 active power 有功功率 Adjustable and fixed-blade propeller hydraulic turbine 轴流式水轮机adjustable blade propeller turbine 轴流转浆式水轮机 adjustable bolt 调整螺栓 adjustable clearance 可调间隙 adjustable ring 控制环 adjusting nut 调整螺母 adjusting screw 校正螺丝、调整螺丝 air conduit 通风道、风管 air cooler 空气冷却器 air cooling system 气冷系统 air currant 气流 air cylinder 气缸 air draft 通风道、排气道 air inlet 进气口 air-inlet valve 进气阀门 air-release valve 放气阀门 air valve 空气阀、气阀、气门 annual energy output 年发电量applied hydraulics 实用水力学 applied mechanics 应用力学 assemble 装配 assembler 装配工 assembler drawing 装配图 assembly shop 装配车间 automatic control 自动控制 automatic control valve 自动控制阀 automatic governor 自动调速器 automatic pressure reducing valve自动减压 阀 automatic regulation (autoregulation) 自动 调节 auxiliary apparatus 辅助设备 auxiliary equipment 辅助设备 auxiliary machinery 辅助机械 auxiliary station 辅电厂、辅厂房 available capacity 有效容量 available discharge (flow) 可用流量 available head 可用水头 available hydraulic head 有效水头 available power 可用出力 available storage 有效库容 average flow 平均流量 average head 平均水头 average over-all efficiency 平均总效率 average speed 平均速率、平均转速 average velocity 平均速度 axis 轴线 axial cam 轴向凸轮 axial flow 轴流 axial flow hydraulic turbine轴流式水轮机 axial force 轴向力 axial inflow velocity 轴向流入速度 B Babbitt 巴氏合金 Back view 后视图 Ball bearing 滚珠轴承、球轴承 Banki turbine 双击式水轮、彭基式水轮机 Base 基础、基线 Base flow 基本流量 Base level 基准面 Base line(basic line) 基线、底线 Bearing 轴承 Bearing pad 钨金轴承 Bearing body 轴承体 Bearing flange 轴承法兰 Bearing ring 轴承套圈 Blade 叶片 Blade seal ring 叶片密封装 Bolt 螺栓 Bolt pin 螺栓销 Bottom cover 底盖 Bottom outlet 泄水底孔 Bottom view 底视图 Brake 制动闸、制动器 Brake horse power(B.H.P.) 制动马力 Bucket（浇混凝土的）吊桶、（冲击式水轮 机的）水斗 Bulb tubular turbine 灯泡型贯流式水轮机 Buried depth 埋设深度 Buried penstock 埋藏式压力水管 Butterfly valve 蝴蝶阀 by-pass 支流，溢流渠，旁通管 by-pass tunnel 旁通隧洞 by-pass valve 旁通阀 C Cage screen 笼形拦污栅 Cam 凸轮 Calculated flow rate 计算流量 Capacity 容量，功率 cast-iron 铸铁，生铁 cast-steel 铸钢 cavitation 汽蚀 cavitation coefficient 汽蚀系数 cement 水泥 centrifugal nozzle 离心式喷嘴 centrifuge 离心机 chamber 室 characteristic curve 特性曲线 circulate circulation 循环，环流 circulating current 环流 circulating pipe 循环水管
水电站课程设计
. . 水电站课程设计 ——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： ： 学号： 指导老师：
第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)
第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%