水轮机课程设计(完整版)

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水轮机课程设计蜗壳设计

水轮机课程设计蜗壳设计

水轮机课程设计 蜗壳设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解水轮机蜗壳的基本结构及其在水力发电中的作用;2. 学生能够掌握蜗壳设计的基本原理,包括流速分布、水流角度和压力的计算;3. 学生能够了解并描述影响蜗壳效率的主要因素。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行蜗壳进出口直径、形状和长度的初步计算;2. 学生通过实际案例分析和模拟实验,培养解决蜗壳设计过程中遇到问题的能力;3. 学生能够运用CAD软件或其他绘图工具,绘制出符合技术要求的蜗壳结构图。

情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对水利工程学科的热爱和对水轮机蜗壳设计的兴趣;2. 学生在学习过程中,树立节能减排和可持续发展的观念,认识到蜗壳设计在环境保护和资源合理利用方面的重要性;3. 学生能够通过团队协作完成设计任务,培养沟通协调能力和集体荣誉感。

课程性质:本课程为应用实践性课程,结合理论知识和实际操作,提高学生的工程实践能力。

学生特点:学生为高中年级,具有一定的物理基础和数学计算能力,对工程设计和实践操作具有好奇心。

教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生主动参与,培养其解决问题的能力和创新思维。

通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在课程结束时能够达到预定的教学效果。

二、教学内容1. 引言:水轮机蜗壳的作用与结构简介,使学生了解蜗壳在水轮机中的重要性。

相关教材章节:第一章 水轮机概述2. 蜗壳设计原理:a. 流体力学基础,包括流速分布、水流角度和压力的计算;b. 蜗壳设计的基本参数及其相互关系;c. 影响蜗壳效率的因素。

相关教材章节:第二章 水轮机蜗壳设计原理3. 蜗壳设计计算:a. 蜗壳进出口直径、形状和长度的计算方法;b. 实际案例分析,以加深学生对蜗壳设计的理解;c. 模拟实验,锻炼学生解决实际问题的能力。

相关教材章节:第三章 蜗壳设计计算4. 蜗壳设计实践:a. 运用CAD软件或其他绘图工具进行蜗壳结构图的绘制;b. 团队协作完成蜗壳设计任务,培养学生的沟通协调能力;c. 针对设计方案进行评价和优化。

水轮机课程设计

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水轮机课程设计(共20页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-目录第一章基本资料 (1)第二章机组台数与单机容量的选择 (2)第三章水轮机主要参数的选择与计算 (5)第四章水轮机运转特性曲线的绘制 (10)第五章蜗壳设计 (13)第六章尾水管设计 (17)第七章心得体会 (20)参考文献 (20)第一章基本资料基本设计资料黄河B水电站是紧接L水电站尾水的黄河上游的一个梯级水电站。

水库正常蓄水位2452 m,电站总装机容量4200 MW,额定水头 205 m。

经水能分析,该电站有关动能指标如表1所示:表1 动能指标第二章机组台数与单机容量的选择水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。

根据已确定的装机容量,就可以拟定可能的机组台数方案,选择机组台数与单机容量时应遵循如下原则:机组台数与工程建设费用的关系在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下,机组台数增多,单机容量减小。

通常小机组单位千瓦耗材多、造价高,相应的主阀、调速器、附属设备及电气设备的套数增加,投资亦增加,整体设备费用高。

另外,机组台数多,厂房所占的平面尺寸也会增大。

一般情况下,台数多对成本和投资不利。

因此,较少的机组台数有利于降低工程建设费用机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系单机容量大,可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。

然而,有些大型或特大型水电站,由于受枢纽平面尺寸的限制,总希望单机容量制造得大些。

机组台数对水电站运行效率的影响水轮机在额定出力或者接近额定出力时,运行效率较高。

机组台数不同,水电站平均效率也不同。

机组台数较少,平均效率越低。

机组台数多,可以灵活改变机组运行方式,调整机组负荷,避开低效率区运行,以是电站保持较高的平均效率。

但机组台数多到一定程度,再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显著。

当水电站在电力系统中担任基荷工作时,引用流量较固定,选择机组台数较少,可使水轮机在较长时间内以最大工况运行,使水电站保持较高的平均效率。

最新级水轮机课程设计任务书

最新级水轮机课程设计任务书

2010级水轮机课程设计任务书2010级能源动力系统及自动化专业(B方向)《水轮机》课程设计任务书水电站初步设计 (水力机械)1 课程设计的目的和要求课程设计是水轮机课程教学计划中的一个重要环节,是培养学生综合运用所学理论知识解决工程实际问题的一次系统的基本训练。

课程设计要求如下:(1)学会查阅、收集、整理和分析相关文献资料;(2)能提出合理的设计方案并得出正确的计算结果;(3)了解水电站初步设计阶段的内容和要求,具有水电站(水力机械)选型设计的能力。

2 水电站基本资料2.1 ZX水电站基本资料ZX水电站位于长江流域资水干流。

ZX水库坝址以上控制流域面积22640平方公里,年径流总量196亿立方米,水库总容量35.7亿立方米,调节库容22.6亿立方米,是一座以发电为主,兼顾防洪、航运、养殖等综合利用的不完全年调节水库。

水库流域地处亚热带季风气候,每年4 ~ 6月雨水集中,占年总雨量的50 ~ 60%,夏秋季多干旱,径流分配不均,丰枯流量变化大。

实测最大流量为10400秒立方米,实测最小流量为39.4秒立方米。

ZX水库地理位置优越,库容较大。

坝址地形条件好,坝址岩石为石英沙岩。

坝型为单支墩大头坝。

电站为岸边式厂房,位于大坝右边。

有公路与电站相通,交通比较方便。

河流水质较好,泥沙含量不大。

ZX 水电站建成后将投入省区电网运行,电力系统设计水平年最大负荷为2000MW 。

该电站将成为电力系统的主力电站,担负系统调频、调峰的重要任务。

通过流域规划和动能经济比较,电站特征参数如下。

2.1.1 电站形式坝后式,岸边厂房,单元引水,具有不完全年调节水库。

2.1.2 上、下游水位上游:设计洪水位(百年一遇):171.20 m ;校核洪水位(千年一遇):172.70 m ;正常高水位:167.50 m ;死水位:144.00 m 。

下游:千年一遇洪水位:109.3 m ;百年一遇洪水位:96.3 m ;最低尾水位:94.6 m 。

水轮机课程设计

水轮机课程设计

水轮机课程设计
1.引言
水轮机是一种重要的水力发电设备,广泛应用于水电站和水能利用系统中。

本课程设计旨在帮助学生深入了解水轮机的工作原理、性能特点以及设计与选型过程。

2.学习目标
通过本课程设计,学生将达到以下目标:
理解水轮机的基本原理和工作方式;
掌握水轮机的性能参数和性能曲线的分析方法;
学会进行水轮机的选型和设计计算;
熟悉水轮机的运行与维护管理。

3.课程内容安排
第一章:水轮机概述
水轮机的定义和分类
水轮机的主要构成部分和工作原理
第二章:水轮机性能分析
水轮机的性能参数介绍
水轮机性能曲线的绘制与分析方法
第三章:水轮机选型与设计
水轮机的选型原则与方法
水轮机的设计计算步骤和方法
第四章:水轮机的运行与维护
水轮机的运行管理和性能监测
水轮机的维护与故障处理
4.教学方法
本课程设计将采用以下教学方法:
理论讲授:通过课堂讲解介绍水轮机的基本原理、性能分析方法和选型设计过程。

实践操作:学生将进行水轮机的选型和设计计算,并使用专业软件进行性能曲线的绘制和分析。

小组讨论:鼓励学生参与小组讨论,分享经验和解决问题。

5.考核方式
课程设计报告:学生需完成水轮机的选型和设计计算,并撰写课程设计报告。

学习笔记:学生需撰写学习笔记,记录课堂内容和思考。

6.参考资料
《水力发电工程手册》
《水轮机与泵类》(第四版),朱光勇主编
《水轮机》(第三版),王文明编著
以上是水轮机课程设计的一个简要安排,具体的教学内容和安排可以根据实际情况进行调整和补充。

希望对您有所帮助!。

水轮机及其辅助设备课程设计

水轮机及其辅助设备课程设计

水轮机及其辅助设备课程设计1. 简介本课程设计的主要目标是让学生深入了解水轮机及其辅助设备的结构、原理、使用、检修和维护,为将来从事水利工程建设、管理和科研工作打好基础。

本课程设计包括理论部分和实验部分,理论部分主要涉及水轮机的分类、组成结构、工作原理、性能参数以及辅助设备的作用、要求等;实验部分主要包括水轮机性能测试、检修和维护等。

2. 理论部分2.1 水轮机的分类按照机轴位置分类,水轮机分为水平式水轮机和直立式水轮机;按照叶轮转动类型分类,水轮机分为直角式水轮机、斜坡式水轮机和斜面式水轮机;按照叶轮叶数分类,水轮机分为单叶式、双叶式、三叶式等多种类型。

2.2 水轮机的组成结构水轮机主要由进水口、导叶、叶轮、出水口、轴承、轴和机壳等组成。

2.3 水轮机的工作原理水轮机通过水流驱动叶轮旋转,从而将水能转化为机械能,而水轮机的性能参数主要包括转速、效率、输出功率和背压等。

2.4 水轮机的辅助设备水轮机的辅助设备主要包括水轮机的冷却系统、油润滑系统、振动与噪声控制、水力控制和自动监测装置等。

2.5 水轮机的性能参数和检测方法水轮机的性能参数主要包括工作效率、输出功率、转速等,而对于水轮机的检测,主要包括性能试验和振动及噪声测试等。

3. 实验部分3.1 实验设备本次实验主要采用试验型水轮机以及相关辅助设备。

3.2 实验内容实验内容主要包括水轮机的性能测试、检修和维护等。

3.2.1 水轮机性能测试水轮机性能测试主要包括静态试验和动态试验两种方式。

静态试验是检验水轮机的静止性能和各有用参数的测定,而动态试验主要是检验水轮机在不同运行条件下的性能。

3.2.2 水轮机的检修和维护水轮机的检修和维护主要包括清洗、检查、保养以及维修等。

其中,除了定期的清洗和检查外,维修工作是非常重要的,不仅关系到水轮机的正常工作,也关系到水利工程的安全。

4. 结论通过本课程的学习和实验,可以让学生更好地了解水轮机的基本原理、工作过程、性能参数和辅助设备等,为今后从事水利工程工作打下坚实的基础,也为在水力发电、水利工程建设、管理和科研工作等领域取得更大的成就提供了宝贵的经验和知识。

水轮机课程设计纸

水轮机课程设计纸

水轮机课程设计纸一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解和掌握水轮机的基本原理、结构和应用,提高学生对水利工程的认知水平。

具体来说,知识目标包括:1.了解水轮机的历史发展及其在水利工程中的应用。

2.掌握水轮机的工作原理、主要结构和部件功能。

3.理解水轮机的工作特性及其影响因素。

技能目标则要求学生能够:1.分析水轮机的工作过程,判断水轮机的工作状态。

2.学会使用相关工具和仪器,对水轮机进行简单的维护和检修。

情感态度价值观目标则主要包括:1.培养学生对水利工程的兴趣,提高学生对水轮机的认识。

2.培养学生珍惜水资源,关注环境保护的意识。

3.培养学生团结协作、勇于探索的精神风貌。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括水轮机的基本原理、结构和应用。

具体安排如下:1.导言:介绍水轮机的历史发展及其在水利工程中的应用,激发学生的学习兴趣。

2.水轮机的工作原理:讲解水轮机的工作原理,让学生了解水轮机是如何将水能转化为机械能的。

3.水轮机的结构:介绍水轮机的主要结构和部件功能,如转轮、导叶、主轴等。

4.水轮机的工作特性:分析水轮机的工作特性及其影响因素,如水流速度、水头等。

5.水轮机的应用:讲解水轮机在水利工程中的应用,如水电站、灌溉等。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法等。

具体安排如下:1.讲授法:讲解水轮机的基本原理、结构和应用,使学生掌握基础知识。

2.讨论法:学生分组讨论水轮机的工作过程和应用场景,提高学生的思考能力。

3.案例分析法:分析实际案例,让学生了解水轮机在水利工程中的重要作用。

4.实验法:安排课后实验,让学生亲自动手操作,加深对水轮机结构和工作原理的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将选用以下教学资源:1.教材:《水利工程导论》等有关水轮机的章节。

2.参考书:提供有关水轮机的历史发展、结构原理等方面的资料。

3.多媒体资料:制作课件、视频等,形象生动地展示水轮机的工作原理和应用场景。

水轮机原理与运行课程设计

水轮机原理与运行课程设计

水轮机原理与运行课程设计一、课程背景和目的水轮机是一种水力发电设备,具有广泛的应用领域。

随着我国经济的发展和政府对清洁能源的倡导,水力发电在我国已经成为一个非常重要的能源来源。

因此,深入学习水轮机原理和运行,具有重要的实践意义和科学价值。

本课程旨在通过讲授水轮机的原理和运行原理,让学生了解水轮机的工作过程和运行技术,为学生进入相关行业提供良好的基础知识和实践技能。

二、课程教学与实践内容2.1 基础知识1.水轮机基础原理介绍。

2.水轮机各部分的工作原理介绍。

3.水轮机的分类和特点。

2.2 系统分析1.水轮机系统结构。

2.水轮机系统参数测量技术。

3.水轮机系统运行调试技术。

4.模拟和仿真技术。

2.3 实验操作1.水轮机实验操作技能。

2.水轮机系统性能测试实验。

3.水轮机故障排除实验。

三、教学方法在本课程中,将为学生提供一系列的教学方法,以提高学生的学习效率,包括理论课程讲解、实验室实践、案例分析、问题求解、实践操作等。

四、考核方式学生将通过期末考试和实验报告来评估其课程学习和实践成果。

期末考试占总成绩的50%,实验报告占总成绩的50%。

五、课程时间本课程将分为两个学期。

第一学期主要介绍水轮机的基础知识和系统分析,第二学期将重点讲解实验操作和仿真实践。

六、教材教材主要为《水力发电工程》、《水轮机设计和运行》等相关教材。

七、实验器材1.水轮机实验台。

2.流量计、压力计等测量仪器。

3.计算机和仿真软件。

八、授课团队本课程的授课团队由水利工程、电气工程、机械工程等相关专业的优秀教师和行业专家组成,旨在为学生提供专业的教学服务和良好的学习环境。

水轮机课程设计

水轮机课程设计

水轮机课程设计1. 研究背景水轮机是一种使用水能转换成电能的设备,广泛应用于水利工程、能源工程和化工等领域。

本课程设计旨在通过学生对水轮机的学习和研究,掌握水轮机的工作原理、设计方法和实现技术,从而培养学生的工程实践能力和创新思维。

2. 课程目标本课程设计的主要目标是:1.了解水轮机的工作原理和分类;2.掌握水轮机的设计方法和计算原理;3.学习水轮机的运行控制和维护管理;4.进行水轮机的设计、制造和测试,并撰写课程设计报告。

3. 课程内容本课程设计包括以下内容:1.水轮机的概述和分类:–水轮机的定义和历史发展;–水轮机的分类和工作原理;–水轮机的应用领域和发展趋势。

2.水轮机的设计和计算:–水轮机的设计基本原理和要求;–水轮机的几何尺寸和流量参数计算;–水轮机的运动学和动力学计算;–水轮机的效率和性能参数计算。

3.水轮机的运行控制和维护管理:–水轮机的运行控制和调节;–水轮机的安全运行和故障排除;–水轮机的维护管理和检修。

4.水轮机的设计、制造和测试:–水轮机的设计方案和制造流程;–水轮机的装配和调试;–水轮机的性能测试和实验研究。

4. 课程方法与评价本课程设计采用“理论教学 + 实践操作 + 课程报告”的教学方法,其中:1.理论教学:通过课堂讲授、翻阅资料、观摩视频等方式,使学生了解水轮机的概念、工作原理和设计方法,掌握相关计算原理和技术要点。

2.实践操作:学生根据课程设计要求,将理论知识转化为实际操作,进行水轮机的制造、装配和测试等过程,锻炼学生的实际动手能力和协作精神。

3.课程报告:学生在课程结束后,撰写水轮机课程设计报告,在报告中详细说明设计过程、实践操作和结果分析等内容,评价学生的课程设计能力和创新意识。

课程评价采用综合评价方法,同时考虑理论知识、操作技能、报告撰写等方面的表现,以评分的形式进行最终评价。

5. 教学安排本课程设计的教学安排如下:课程内容授课方式课时数水轮机的概述和分类理论教学 2水轮机的设计和计算理论教学8水轮机的运行控制和维护理论教学 2水轮机的设计、制造和测试实践操作18本课程设计具体实施时间和地点可根据教学计划和实际情况进行调整。

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课程设计说明书设计题目:水轮机选型学生姓名:学号:班级:完成日期:指导教师(签字):44一、课程设计的目的和任务1、目的:通过水轮机的课程设计,将各种水轮机的性能参数整理并绘制成不同形式的曲线,它是与水轮机课程教学相辅助的一个理论学习的环节,也是课程教学中一个必不可少的环节。

通过水轮机课本章节的相关理论知识的学习后,再通过课程设计的环节以达到巩固和加强理论知识的目的,进一步培养学生独立思考、严谨工作的能力;此外,通过课程设计更进一步掌握造型、设计、参数等程序内容,提高了学生查阅资料和动手实践的能力。

2、课程设计的任务:通过所给的原始资料,根据要求明确水轮机的基本工作参数(包括水头H、流量Q、转速n、效率 、出力P、吸出高度H S、转轮直径D、水轮机型号、机组台数、装置方式等),整理并绘制成不同形式的曲线,即获得水轮机的特性曲线图。

二、电站基本参数(1)电站总装机容量: 900 MW(2)电站装机台数: 6台(3)电机容量: 150 MW(4)下游尾水位:▽80m(5)水轮机工作水头:最大工作水头(Hmax): 81.5m最小工作水头(Hmin): 45.5m设计工作水头(Hd): 63.5m加全平均工作水头(Hw): 57.8m(6) 机组运行特点:调峰(7)电站水质良好三、水轮机的简介水轮机是一种将河流中蕴藏的水能转换成旋转机械能的原动机,当水流流过水轮机时,通过主轴带动发电机,将旋转机械能转换成电能。

与发电机连接成的整体称为水轮发电机组,它是水电站的主要设备部分。

水电站是借助水工建筑物和机电设备将水能转换成为电能的企业,在未来,水能资源的开发和利用将成为资源开发利用的主导能源,所以,水轮机的设计开发对我国水能资源的开发起到很大的推进作用。

水轮机大致分为两大类:反击式水轮机和冲击式水轮机;反击式水轮机:转轮利用水流的压力能和动能做工的水轮机称为反击式水轮机。

其特征是:压力水流充满水轮机的整个流道,水流流经转轮叶片时,受叶片的作用面改变压力、流速的大小和方向,同时水流在转轮叶片正反面产生压力差,对转轮产生反作用力,形成旋转力矩使转轮旋转。

主要包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型水轮机。

冲击式水轮机:转轮只利用水流动能作功的水轮机称为冲击式水轮机。

其特征是:有压水流先经过喷嘴形成高速自由射流,将压能转换成动能,并冲击转轮旋转。

水流只冲击部分转轮,水流是不充满水轮机的整个流道的,转轮只是部分进水,转轮在大气压的作用下工作。

所以叶片一般做成斗叶状。

主要包括水斗式(切击式)、斜击式和双击式。

水轮机主要类型归纳如下:{⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧)(双击式)(斜击式))(切击式(水斗式冲击式贯流转桨式)(贯流式)(斜流式轴流调桨式轴流定桨式轴流转桨式)(轴流式)(混流式反击式水轮机SJ XJ CJ GL XL ZL HL四、水轮机的设计步骤1)机组参数的选择根据资料数据要求,此水电站的总的装机容量为900 MW ,根据目前水电站的发展状况及未来趋势综合起来,周全考虑并选择机组的台数为6台,其每台的装机容量为 150 MW ,这样有利于更好地提高水轮机的效率,并且有利于水资源开发的经济经济性。

2)水轮机型号的选择根据设计要求的原始材料及水电站的特征水头:Hmax=81.5m ;Hw=57.8m; Hd=63.5m; Hmin=45.5m ,得到有效水头为45.5~81.5m ,根据水轮机机型谱,HL260/D74(25~80m 工作水头)是合适的机型。

根据水头和功率,确定采用立式、金属蜗壳。

所以采用的机型为HL260/D74—LJ 。

3)水轮机主要参数的选择设计水电站的机组台数为6台,型号为HL260,可以进一步确定水轮机的转轮直径D 1,转速n 应该满足在设计水头H R 下水轮机发出的额定出力,并在加权平均水头Hav 运行时效率最高,所选择的吸出高度Hr 能够保证水轮机不发生空蚀,又能减少水电站建设的开挖深度,节省人力、财力和物力。

1、转轮直径D 1的选择:η231181.9r rH Q P D =(m)Pr 为水轮机的额定功率,单位为KW ;Q 11 为单位流量,取最优单位转速0,11n 与5%出力限制线的交点所对应的单位流量max ,11Q ;η 为水轮机效率;r H 为电站额定水头。

<1>水轮机额定功率的计算:ggr P ηP =Pr 为发电机的额定效率;ηg 为发电机的效率(预设范围0.96—0.98,此设0.98);Pg 为单台发电机的出力;则: P=150 MW / 0.98 = 153.0612 MW<2>水轮机的效率:ηηη∆+=m(η∆取0.02--0.03,推荐最大单位流量或者5%处理限制线) 由综合特性曲线查得模型转轮HL260—D74—500限制工况的单位参数为:s m /8.01Q 3o 11,=,s m /247.1Q 3max 11,=,min /79n o 11,r =,927.0m =η,故水轮机效率为η=0.894+0.03=0.924。

<3>流量:sm Q o /247.1Q 3max 11,,11==(根据水轮机型谱选择机型HL260型水轮机) <4>额定水头暂取为设计水头Hdm H d 5.63H r ==<5>转轮直径11Dm D 84.490.0.56346.181.910612.01535.1311=⨯⨯⨯⨯=根据水轮机转轮直径系列表查得,水轮机的转轮标准直径为5m 。

(见附表1) 附1.水轮机转轮标准直径系列:(单位:mm )2、水轮机额定转速的确定DH n n w0,11=(r/min) =79*5.857÷ =120.12 r/min根据水轮机转轮标准转速系列表得该水轮机转速取125 r/min(见附表2) (其中:Hw 为平均水头; o n ,11为最优转速)附2.水轮机转轮标准转速系列 (单位: r/min )3.效率修正根据模型最优工况下的效率o m ,η计算出真机的最高效率ηmax ,真机与模型因直径及水头不同的效率修正值∆η1为∆η1=ηmax - ηm,max若真机与模型的某些通流部件,(如引水室、尾水管等)不相似,则还需要考虑异形部件对效率的修正值∆η2和因加工质量引起的效率修正值∆η3。

因此,真机的效率为η=ηm +∆η1+∆η2+∆η3效率下降取负值,效率增加取正值。

模型的最优工况效率927.0,=o m η,按Moody 公式换算。

即9446.0)535.0(073.01)1(12.05,.=⨯-=--=p m o m o p D D ηη 效率修正值为:0176.0,,=-=∆o m o p ηηη则设计工况原型水轮机的效率为:9116.00176.0894.0=+=∆+=ηηηm d4、单位转速与单位流量的修正按上述计算出真机的效率后,即可按下列公式m o m o p mn n n n ,11,,,1111111⋅⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=∆ηη m o m o p mQ Q Q Q ,11,.,1111111⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=∆ηη 计算出单位转速和单位流量的修正值11n ∆和11Q ∆,计算时o m ,η、m n ,11和m Q ,11均取最优工况点之值,其它工况点均用此修正值进行等值修正。

计算求得单位转速的修正值11n ∆=0.7464r/min;单位流量的修正值11Q ∆=0.0102m 3/s 。

由于03.000945.0,1111<=∆on n ,03.000944.0,1111<=∆oQ Q ,故单元参数可不予以修正。

真机的单位转速p n ,11和单位流量p Q ,11为:⎪⎭⎪⎬⎫=+=∆+==+=∆+=)/(0902.10102.008.1)min /(7464.797464.079311,11,1111,11,11s m Q Q Q r n n n m P m P5、检查所选择的D 和n 的正确性按最大水头Hmax 求出相应的最小单位转速min ,11n ,按最小水头Hmin 求出相应的最大单位转速max ,11n ,在水轮机的综合特性曲线上分别作出对应于上述min ,11n 、max ,11n 为常数的两条直线。

若这两条直线之间包含了综合特性曲线的最优区,则可认为所选择的D 和n 是比较正确合理的。

否则,就应考虑适当修改所选择的直径D 和转速n 值。

<1>设计工况的单位流量:s m H D P d d r 35.1235.12d11,353.19116.05.63581.9100612.15381.9Q =⨯⨯⨯⨯==η <2>最大、最小水头对应的单位转速:min 231.695.815125min ,11r H nD n mac =⨯==min 656.925.455125minmax ,11r H nD n =⨯==<3>平均水头对应的单位转速:min 208.828.575125r H nD n ww =⨯==由上述参数可知,水轮机实际运行范围处于高效区范围内,平均水头的单位转速接近优化转速,故所选参数合理。

6.水轮机的吸出高度各个不同的水头下,应用公式 H )(90010H s σσ∆+-∇-= 最大水头下的吸出高度(H max = 81.5 m )查阅HL260的综合特征曲线,最大水头与出力限制线的交点η=91.65%Q 11‘=P/9.81D2η5.1m axH=0.9259 m 3/s把Q 11‘ =0.9259 m 3/s 代入HL220的综合曲线得σ=0.13 ,02.0=∆σ 则吸出高度H s =10-80/900-(0.13+0.02)*81.5 =-2.314( m )由综合特性曲线可知,由于空化实验的数据不够多,空化系数值难以准确确定,为安全起见,实际吸出高度再减去0.5m,取为m .82H s -=。

7.水轮机飞逸转速的计算:由模型HL260/D74水轮机的飞逸转速曲线得,最大单位飞逸转速min.4150n R 11,r=,故水轮机的飞逸转速为:min 55.27155.81.4150n max,11R r DH n R =⨯== 8.水轮机轴向水推力的确定:根据模型转轮技术资料提供的数据,转轮轴向水推力系数K=0.36,则水轮机轴向推力为:)(10.5765.815436.04F 22h t H D Kma =⨯⨯⨯==ππ9.水轮机的质量估算:)(H KD W b max a t = K 为与水头有关的系数,a 为与直径D 有关的指数,b 为与水头有关的指数,查表得K=8.1,a=2.12,b=0.16。

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