水轮机的特性.ppt
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水轮机的特性及选型.ppt
将模型试验结果化成为D1M=1m，HM=1m标准 情况下的参数—单位参数，分别用 (Q1，n1，N1) 表示。
假定： s sM r rM j jM M
(实际上，原型效率大于模型效率，需修正)
1、 单位流量
Q1
Q D12 H
2、 单位转速
n1
nD1 H
3、 单位出力
N 1
N D12 H 3 / 2
尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运
行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方 共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。
有关资料：
(1) 水轮机产品技术资料：
系列型谱、生产厂家、产品目录、模型综合特性曲线。 (2) 水电站技术资料：
根据H、N的范围选择水轮机是水电站主要 设计任务之一，使水电站充分利用水能，安 全可靠运行
一、水轮机选型设计的内容及基本资料
(1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式
(3) 确定水轮机转轮直径D1、n、Hs、Za；Z0、d0
(4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、
混流： 轴流：
max 1 (1 M max)5
D1M D1
max
1
(1 M
max)[0.3
0.7( D1M D1
)1/5 (
HM H
)1/10 ]
2、一般工况
HL、ZD： M max M max
ZZ ： M max M max
二、单位参数的修正
最优工况时：
Q10 Q10M
(二) 按综合特性曲线选择
假定： s sM r rM j jM M
(实际上，原型效率大于模型效率，需修正)
1、 单位流量
Q1
Q D12 H
2、 单位转速
n1
nD1 H
3、 单位出力
N 1
N D12 H 3 / 2
尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运
行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方 共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。
有关资料：
(1) 水轮机产品技术资料：
系列型谱、生产厂家、产品目录、模型综合特性曲线。 (2) 水电站技术资料：
根据H、N的范围选择水轮机是水电站主要 设计任务之一，使水电站充分利用水能，安 全可靠运行
一、水轮机选型设计的内容及基本资料
(1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式
(3) 确定水轮机转轮直径D1、n、Hs、Za；Z0、d0
(4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、
混流： 轴流：
max 1 (1 M max)5
D1M D1
max
1
(1 M
max)[0.3
0.7( D1M D1
)1/5 (
HM H
)1/10 ]
2、一般工况
HL、ZD： M max M max
ZZ ： M max M max
二、单位参数的修正
最优工况时：
Q10 Q10M
(二) 按综合特性曲线选择
轴流转桨式水轮机 ppt课件
轴流转桨式
水轮机
第一节 概述
• 轴流式轮机的特点：水轮 机的水流在进入转轮之前， 流向已经变得与水轮机主 轴中心经平行，因此水流 在经过转轮时沿轴向进入 而又依轴向流出。
概述
• 轴流转桨式水轮机在运行时转轮的叶片是 可以转动的，并和导叶的转动保持一定的 协联关系，以适应水头和流量的变化，使 水轮机在不同的工况下都能保持有较高的 效率。
原型机工作特性曲线：
工作特性曲线
η(%)
90.0 86.0
32 28.5
24.72
35.87
35.87 32 28.5 24.72
82.0 4.00
8.00
12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 N(MW)
第三节 特性曲线
原型机运转特性曲线：
Hs(m)
2.00
Hmin
出水设备
直锥形尾水管：
• 特点：直锥形尾水管 一般用钢板制成，其 结构简单性能良好， 在各部尺寸选得合宜 时，其动能恢复系数 可达0.8～0.85.它仅 适用于小型水轮机。
出水设备
弯锥形尾水管：
• 特点：它是由一个等 直径的90°弯管和一 直锥管组成。水力损 失较大，尾水管的动 能恢复系数一般为 0.4～0.6。适用于小 型卧轴混流式水轮机。
进水设备
混凝土蜗壳：
• 考虑到蜗壳顶部布置接力器的方便多采 用m=n和m>n的（a)、(b)两种形式。
• 当水电站的死水位较高，地基为岩基时， 为了减少进口段的开挖，多采用m<n (c) 的形式。
• n=0的平顶蜗壳可以减小厂房下部混凝土 量，但须注意由于断面的过分下伸会形 成水流的死角的情况。
进水设备
水轮机
第一节 概述
• 轴流式轮机的特点：水轮 机的水流在进入转轮之前， 流向已经变得与水轮机主 轴中心经平行，因此水流 在经过转轮时沿轴向进入 而又依轴向流出。
概述
• 轴流转桨式水轮机在运行时转轮的叶片是 可以转动的，并和导叶的转动保持一定的 协联关系，以适应水头和流量的变化，使 水轮机在不同的工况下都能保持有较高的 效率。
原型机工作特性曲线：
工作特性曲线
η(%)
90.0 86.0
32 28.5
24.72
35.87
35.87 32 28.5 24.72
82.0 4.00
8.00
12.00 16.00 20.00 24.00 28.00 32.00 N(MW)
第三节 特性曲线
原型机运转特性曲线：
Hs(m)
2.00
Hmin
出水设备
直锥形尾水管：
• 特点：直锥形尾水管 一般用钢板制成，其 结构简单性能良好， 在各部尺寸选得合宜 时，其动能恢复系数 可达0.8～0.85.它仅 适用于小型水轮机。
出水设备
弯锥形尾水管：
• 特点：它是由一个等 直径的90°弯管和一 直锥管组成。水力损 失较大，尾水管的动 能恢复系数一般为 0.4～0.6。适用于小 型卧轴混流式水轮机。
进水设备
混凝土蜗壳：
• 考虑到蜗壳顶部布置接力器的方便多采 用m=n和m>n的（a)、(b)两种形式。
• 当水电站的死水位较高，地基为岩基时， 为了减少进口段的开挖，多采用m<n (c) 的形式。
• n=0的平顶蜗壳可以减小厂房下部混凝土 量，但须注意由于断面的过分下伸会形 成水流的死角的情况。
进水设备
水轮机课件——水轮机的特性曲线
空载
P
， 曲线
空载
Q
， 曲线
空载
a
， 曲线
2.转速特性曲线
水轮机的导水叶开度和水头H为某常数时，水 轮机的流量Q、出力P及效率η与转速n之间的
关系。偏离最优转速时出力、效率降低。
0 50 100 150 200 250 300 350
n
n
～ 曲线；（ ） ～ 曲线；（ ） ～ 曲线
3、水头特性曲线
Q11
aH0
➢水轮机模型特性曲线的绘制
一、混流式水轮机模型综合特性曲线绘制
1、等开度线的绘制
水轮机能量实验通常是在固定H和固定ao 下，通过控制水轮机转矩 去调节水轮机的转速n，从而测得统一导叶开度下一系列工况点的 性能参数。按照个实验工况点的水头H、流量Q及转速年n，用相似 率公式可以求出各工况点的Q11和n11，将各工况点绘到图上如图所 示的坐标系，用光滑曲线将各点连接，即得到模型水轮机的等开度 线。
水轮机在转速n、导水叶开度为某常数时，其 出力P、流量Q及效率η与水头H之间的关系
空载水头
水轮机模型综合特性曲线
水轮机模型综合特性曲线的特点：1）通过模型试验而获 得的水轮机特性（外特性）；2）综合表示水轮机能量指 标、空化性能等；3）以单位流量、单位转速为坐标系的 标准表达形式。在以n11、Q11为纵、横坐标轴的直角坐 标系中同时绘出等效率线、 C1， 等开度线 a C2 以
• 根据模型实验所获得的数据，计算出各工况点的效率与单 位转速，绘出各导叶开度下的曲线，每个开度有一条曲线。
• 在曲线图上以为某常数作一直线，与各开度下的曲线相交， 得交点b1、b1’、b2、b2’……，找出各交点相对应的与。
• 以为横坐标，以为纵坐标绘一直角坐标系，并在其中绘出 各导叶开度的等开度线，将②中所得到的各交点按其、值 绘到坐标图中相应的等开度线上，将各点连成光滑曲线， 即得到相应于所取得效率值的一条等效率曲线。
水轮机的主要类型及应用PPT(共20页)
•
31、我们无法选择自己的出身，可是我 们的未 来是自 己去改 变的。
•
32、命好不如习惯好。养成好习惯，一 辈子受 用不尽 。
•
33、比别人多一点执着，你就会创造奇 迹。
•
50、想像力比知识更重要。不是无知 ，而是 对无知 的无知 ，才是 知的死 亡。
•
51、对于最有能力的领航人风浪总是格 外的汹 涌。
61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人 群中寂 寞。
•
62、心里的感觉总会是这样，你越期待 的会越 行越远 ，你越 在乎的 对你的 伤害越 大。
•
63、彩虹风雨后，成功细节中。
•
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃 避，你 以后就 会话十 倍的精 力去面 对。
•
65、只要有信心，就能在信念中行走。
•
66、每天告诉自己一次，我真的很不错 。
小结 （表1—1）
•
1、不是井里没有水，而是你挖的不够深 。不是 成功来 得慢， 而是你 努力的 不够多 。
•
2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给 来的人 一个惊 喜，也 给自己 一个好 的交代 。
•
3、命运给你一个比别人低的起点是想告 诉你， 让你用 你的一 生去奋 斗出一 个绝地 反击的 故事， 所以有 什么理 由不努 力!
•
25、你不能拼爹的时候，你就只能 去拼命 ！
•
26、如果人生的旅程上没有障碍，人还 有什么 可做的 呢。
•
27、我们无法选择自己的出身，可是我 们的未 来是自 己去改 变的。 励志名 言：比 别人多 一点执 着，你 就会创 造奇迹
•
28、伟人之所以伟大，是因为他与别人 共处逆 境时， 别人失 去了信 心，他 却下决 心实现 自己的 目标。
《水轮机新技术》课件
轴流式水轮机技术
总结词：低维护
详细描述：轴流式水轮机的转动部件少，结构简单，因此维 护起来相对方便。同时，由于其可靠性高，运行过程中故障 率较低，也降低了维护成本。
轴流式水轮机技术
总结词：大流量
详细描述：轴流式水轮机适用于大流量、低水头的水力资 源，尤其在河流、水库等大流量条件下具有较高的发电效 率。其大流量的特点使得轴流式水轮机在水力发电领域中 占据重要地位。
水轮机技术的发展历程
总结词
水轮机技术的发展经历了多个阶段，包括早期的水轮机和现代的水轮机新技术。
详细描述
早期水轮机主要采用木制和铁制材料，效率低下且可靠性差。随着材料和制造技术的发展，现代水轮机采用了高 强度材料和先进的制造工艺，提高了效率和可靠性。同时，随着计算机技术和控制技术的发展，水轮机也实现了 智能化和自动化控制。
2
加强水轮机新技术的研发和推广，推动相关产业 的发展和升级，为能源和环保事业做出更大的贡 献。
3
加强国际合作与交流，共同推进水轮机新技术的 研究和应用，促进全球能源和环保事业的可持续 发展。
THANKS
THANK YOU FOR YOUR WATCHING
详细描述
水轮机通过控制水流进入转轮的流量和角度，将水能转化为旋转机械能，从而 驱动发电机或其他机械装置。水流在导叶中获得一定的速度和压力，然后冲击 转轮叶片，使转轮旋转。
水轮机的种类与用途
总结词
水轮机根据水流方式可分为反击式和冲击式两种，不同类型的水轮机适用于不同 的水头和流量条件。
详细描述
反击式水轮机适用于低水头、大流量的条件，其工作原理是利用水流在转轮中的 旋转运动将水能转化为机械能。冲击式水轮机适用于高水头、小流量的条件，其 工作原理是利用自由落体的水流冲击转轮叶片，将水能转化为机械能。
《水电站水轮发电机》课件
02
水电站水轮发电机的结构与组 成
水电站水轮发电机的主体结构
01
02
03
转子
转子是水轮发电机的核心 部件，由主轴、磁轭和励 磁绕组组成，用于产生旋 转磁场。
定子
定子固定在水轮发电机机 座上，由铁芯和绕组组成 ，用于产生感应电动势。
轴承
轴承是连接水轮发电机转 子和机座的部件，用于支 撑转子并传递扭矩。
《水电站水轮发电机》 ppt课件
目录
Contents
• 水电站水轮发电机概述 • 水电站水轮发电机的结构与组成 • 水电站水轮发电机的运行与维护
目录
Contents
• 水电站水轮发电机的故障诊断与处 理
• 水电站水轮发电机的未来发展与展 望
01 水电站水轮发电机概述
水电站水轮发电机的定义与特点
监测电机电流、电压、功率等 电气参数，判断电气系统状态
。
油液分析
通过对润滑油和液压油的化验 分析，判断机械部件磨损情况
。
控制系统自诊断
利用控制系统的自诊断功能， 检测控制电路板、传感器和执
行器的工作状态。
水电站水轮发电机的故障处理措施
定期维护保养
按照规定周期对水轮发电机进 行维护保养，确保机器处于良
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实 现水轮发电机的远程监控和智能控 制。
复合材料的应用
利用复合材料提高水轮机的耐磨、 耐腐蚀性能，延长使用寿命。
水电站水轮发电机在新能源领域的应用
抽水蓄能电站
利用水轮发电机进行抽水蓄能，解决电网调峰问题。
潮能、波浪能发电
结合水轮发电机技术，开发利用潮汐能和波浪能等新能源。
控制系统
(精品)水轮机特性及选型
辐设、电气等增加→厂房尺寸增加。 一般选用较大的N单
三峡(9.8m,700MW)、水布垭、小湾、龙滩、向家坝、溪洛渡、锦屏二级
2 、机组台数与机电设备制造的关系 台数多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容易 （相反，大机组制造困难）
3、机组台数与运行效率的关系 单台机组：？ 整个电站：台数多↑→负荷分配灵活→平均效率↑ 担任基荷：可用较少的台数，在较长时间内以最优
1)
n1 n10 n10M n10M (
max M max
1)
❖其他工况时：
Q1 Q1M Q1 n1 n1M n1
在工程实践中，当 n1 0.03n10M 时，单位转速不必修正 单位流量修正值与单位流量的比值较小，一般可不修正
第四节 水轮机的主要综合特性曲线
综合反映参数n、H、 N之间的关系，代表
了水轮机的轮系特征。
❖ns随工况变化，用最优比转速，限制工况下 的比转速比较不同轮系水轮机性能，
❖比转速用来表示水轮机的型号，还用来划分 水轮机的类型。
❖各种类型的水轮机比转速大致范围：
➢贯流式：ns=600-1000 高 高水头小流量
➢轴流式：ns=200-850 高
几何相似的水轮机——轮系，系列，型号。
2、运动相似：
(1) 对应点的速度方向相同。 (2) 对应点的速度大小对成比例， 即速度三角形相似。
同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。 几何相似就运动相似吗？ 同一轮系水轮机，保持运动相似——相似工况
3、动力相似
对应点所受的同名作用力方向相同、大小成比例。
D21M
hH hM H
M
2
P
或
NM
三峡(9.8m,700MW)、水布垭、小湾、龙滩、向家坝、溪洛渡、锦屏二级
2 、机组台数与机电设备制造的关系 台数多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容易 （相反，大机组制造困难）
3、机组台数与运行效率的关系 单台机组：？ 整个电站：台数多↑→负荷分配灵活→平均效率↑ 担任基荷：可用较少的台数，在较长时间内以最优
1)
n1 n10 n10M n10M (
max M max
1)
❖其他工况时：
Q1 Q1M Q1 n1 n1M n1
在工程实践中，当 n1 0.03n10M 时，单位转速不必修正 单位流量修正值与单位流量的比值较小，一般可不修正
第四节 水轮机的主要综合特性曲线
综合反映参数n、H、 N之间的关系，代表
了水轮机的轮系特征。
❖ns随工况变化，用最优比转速，限制工况下 的比转速比较不同轮系水轮机性能，
❖比转速用来表示水轮机的型号，还用来划分 水轮机的类型。
❖各种类型的水轮机比转速大致范围：
➢贯流式：ns=600-1000 高 高水头小流量
➢轴流式：ns=200-850 高
几何相似的水轮机——轮系，系列，型号。
2、运动相似：
(1) 对应点的速度方向相同。 (2) 对应点的速度大小对成比例， 即速度三角形相似。
同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。 几何相似就运动相似吗？ 同一轮系水轮机，保持运动相似——相似工况
3、动力相似
对应点所受的同名作用力方向相同、大小成比例。
D21M
hH hM H
M
2
P
或
NM
第1章水轮机的主要类型及结构优秀课件
在实际应用中，功率通常用kW表示： 所以
把水轮机的出力与其输入功率的比值 称为水轮机的效率，用η表示：
则
四、工作力矩与转速
水轮机的出力使主轴旋转作功，因而出 力亦可用旋转机械运动的公式来表达：
水轮机的转速和发电机的转速相同并符合标 准同步转速，即应满足下列关系式：
所以
第二节 水轮机的主要类型
水轮机的转轮是将水流能量转换为旋转机械 能的核心部分，当忽略其间的水力损失时可用下 式表示：
二、轴流转桨式水轮机
图1—20是轴 流转桨式水轮机的 立面结构图，可以 看出除转轮和转轮 室以外，其他部分 均与混流式水轮机 相类似。
三、斜流式 水轮机的构造
四、灯泡贯流式水轮机的构造
灯泡贯流 式水轮机的构 造，如图1- 8 所示这种水轮 机即是一没有 蜗壳的、卧式 装置的轴流转 桨式水轮机。
3．双击式水轮机
双击式水轮机 如图1—J1所示，其 特点是由喷嘴出来 的射流首先从转轮 外缘冲击叶片，接 着水流又自内缘再 一次冲击叶片，它 的适用水头范围为 5～80m。
现将各类水轮机归纳简述如下：
水轮机
反击式 冲击式
混流式 轴流式 斜流式 贯流式
水斗式 斜击式 双击式
轴流定桨式 轴流转桨式 全贯流式 灯泡式 半贯流式 轴伸式
1．混流式水轮机
混流式水轮机，如图1-2所示，水流流经转轮 时，以 辐向从四 周进入转 轮而以轴 向流出转 轮，故称 为混流式 水轮机。
2．轴流式水轮机
轴流式水轮机，如图1—3所示，这种水轮机的水流 在进入转轮之 前，流向已经 变得与水轮机 主轴中心线平 行，因此水流 在经过转轮时 沿轴向进入而 又依轴向流出， 所以称为轴流 式水轮机。
二、冲击式水轮机
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3．转轮中水流质点的运动状态
每个柱面上任一点速度三角形矢量关系仍为V=U+W
V=Vu+Vz
W=Wu+Wz
Vm=Vz=Wm=Wz
进、出口速度三角形如右图
U1=U2 βe1：叶片翼形断面的骨线与圆周切线的夹角，称
叶片进口安放角。
βe2：叶片出口安放角。
本节总结 1．对转轮中水流运动的假定 2．水流在转轮中运动的速度三角形（HL，ZZ区别）
w
V2 2 2gH
σ称为水轮机汽蚀系数，一般从模型汽蚀实验得到。
5．σ的性质： ①σ是转轮叶片动力真空的相对值，是无因次系
水管总水头计算式 因为Va2/2g≈0，所以
h2a
V2 2 2g
ξω为尾水管水力损失系数
Pk
Pa
Hs
Wk
2 W2 2g
2
1
V22
2g
因为1-ξω=ηw（尾水管恢复系数） 所以
Pk
Pa
Hs
Wk
2 W2 2g
2
W
V2 2 2g
Pk用真空值表示为：
Pa
Pk
Hs
Wk
2 W22 2g
W
V2 2 2g
因为圆周方向U⊥轴面 V=U+W=U+Wu+Wm=Vu+Wm
所以 Wm=Vm
Vu=U+Wu
二.轴流式水轮机转轮中的水流运动
1．特征：水流沿轴向流进转轮，同时又依轴向
流出转轮。
2．对水流运动的假设：
①与HL同 ②转轮中水流的运动假定以主轴中心线为轴线的圆
柱面流动，当忽略水流的粘性时，则亦可认为 这种圆柱层面的流动是互不干扰的，即水流没 有径向速度Vr=0 ③与HL同
m Qe dt
g
1．根据转轮中水流运动为恒定流动及水流连 续定律
d (mVur) dt
Qe
g
(Vu 2 r2
Vu1r1 )
2．∑Mw 其可能作用在水流质量上外力：
①转轮叶片的作用力：此作用力迫使水流改变其运 动的方向与流速的大小，因而对水流产生作用力 矩M0。
②转轮外的水流在转轮进、出口处的水压力：此压 力对转轮轴是对称的，压力作用线通过轴心，不 产生作用力矩。
第二章 水轮机的工作原理
第一节 水流在反击式水轮机转轮
中的运动
一.混流式水轮机转轮中的水流运动
1．特征：水流由辐向流动转为轴向流动的变化是
在转轮中进行的。
2．对水流运动的假定：
①水流在蜗壳、导水机构、尾水管中的流动以及在 转轮中相对于转动叶片的运动都属于恒定流动 ，即不随时间的推移而改变其运动状态（即H、 Q、N、n都不变的稳定工况）。
该速度三角形满足矢量关系 α——绝对速度V的方向角 β——相对速度W的方向角
V=U+W
在圆柱坐标系中V被分解成沿圆周方向的Vu及轴 面（r轴和Z轴构成的平面）方向的Vm
即 V=Vu+Vz+Vr= Vu+Vm
因为在速度三角形中V与W同面，所以也可以在圆 柱坐标系中作同样分解
W=Wu+Wz+Wr= Wu+Wm
一．水轮机的汽蚀系数
1．现象分析： 2．压力分析：
3．计算k点的压力值
对k点与转轮出口2点列相对运动的伯诺里方
程
Zk
Pk
Wk 2 2g
Uk2 2g
Z2
P2
W22 2g
U22 2g
hk2
因为k点与2点很接近，可近似认为Uk=U2，从汽蚀 现象最严重的k点到下游水位之间的垂直高度为水
轮机的吸出高度Hs ，则：
第二节 水轮机工作的基本方程
一．理论分析
用动量矩定律，单位时间内水流质量对水轮 机主轴动量矩的变化应等于作用在该质量上全部外 力对同一轴的力矩总和
d(mVur)
dt
Mw
r——半径
∑Mw——作用在水体质量m上所有外力对主轴力矩 的总和
m——dt时间内通过水轮机转轮的水体质量，当进
入转轮的有效流量为Qe时，则
②水流经过转轮时可以近似地认为是沿着无数个 喇叭形回转流面上的流动，若忽略水的粘性， 可以认为这些流面之间是互不干扰的。
③假定转轮是由无限多、无限薄的叶片组成，即 可认为转轮中的水流运动是均匀的，轴对称的 ，也即同一圆周上各水流质点的压力和速度大 小相等，叶片正反面压力差和流速差为零。
3．转轮中的水流质点的运动状态
PK
P2
Hs
Z
2
WK
2 W2 2g
2
hK 2
对P2 可用2点和下游水位a点的伯诺里方程求得：
Z2
P2
V22 2g
Pa
Va2 2g
h2a
所以：
P2
Pa
Z2
V22 2g
h2a
Pk
PaБайду номын сангаас
Hs
V2 2 2g
Wk 2 W22 2g
hk2 h2a
因为k点与2点很接近，所以hk-2忽略不计。根据尾
所以
Hs
g
(Vu1r1
Vu2r2 )
Hs
1 g
(U1Vu1 U 2Vu2 )
Hs
1 g
(U1V1
cos 1
U 2V2
cos 2 )
用环量来表示基本方程为：
Hs
2g
(1
2 )
本节总结： 水轮机基本方程反映了水流能量在转轮中的
转换，其与进、出口速度矩、环量变化有关。
第五节 水轮机的汽蚀
一．汽蚀的概念
二．汽蚀类型
根据汽蚀发生的部位和情况不同，汽蚀一般分 为翼形汽蚀、间隙汽蚀、空腔汽蚀和局部汽蚀等。 1．翼形汽蚀
指转轮叶片上产生的汽蚀。 它的形成主要与翼形的几何形状和运行工况有 关。 2．间隙汽蚀
3．空腔汽蚀
4．局部汽蚀 由于水轮机的过流表面在某些地方凹凸不平，
因脱流产生的汽蚀叫局部汽蚀。
第六节 水轮机的汽蚀系数、吸出 高度及安装高程
①研究对象：一中间流面的一流线a—0—1—2 ②运动分析：水流质点进入转轮后的复合运动根据
理论力学知识分解为相对运动、牵连 运动、绝对运动。 相对运动：水流质点沿叶片的运动 牵连运动：水流质点随转轮的旋转运动 绝对运动：水流质点相对于大地的运动
每种运动对应的速度为相对速度W，牵连速度U， 绝对速度V，即W与U合成V，所以此三种速度构成的 矢量三角形称为水轮机的速度三角形。
③上冠、下环内表面对水流的压力：由于这些内表 面均为旋转面，故此压力也是轴对称的，不产生 作用力矩。
④重力：水流质量重力的合力与轴线重合，也不产 生作用力矩。
所以∑Mw=M0。
设水流对转轮的力矩M，则
M
Qe
g
(Vu1r1 Vu2r2 )
M=-M0
N
M
Qe
g
(U1Vu1
U2Vu2 )
因为 N=γQeHηs
可看出k点的真空值也是由静力真空和动力真空组
成，静力真空由吸出高度Hs形成，取决于水轮机的 安装高程，与水轮机性能无关；动力真空值与转轮
的翼型、水轮机工况以及尾水管性能有关，与安装
高程确定以后（即Hs定）无关。水轮机的汽蚀特性 主要由k点的动力真空值反映。
4．导出汽蚀系数σ
Wk 2 W22 2gH