金属&混凝土蜗壳计算步骤
常见金属
CuO + CO = Cu+CO2 C．用氢气还原法 高温 如 WO3+3H2 = W+3H2O
高温
Fe3O4+4H2 = 3Fe+4H2O
铝热反应
d．用活泼金属还原法 高温 Cr2O3+Al = 2Cr+Al2O3 铝热反应 高温 3V2O5+10Al = 6V+5H2O (3)电解法：Al以前的金属 如2Al2O3 ====
一、金属概念 1．结构 (1)原子结构特点 原子最外层电子数较 少（少于4个） 大 （相对于非金属元素 原子半径较 (2)晶体结构：皆为 金属 晶体(汞在常温下为液态)。 金属光泽、不透明、能导电、 2．性质 (1)物理性质：单质具有 导热、有延展性 等。 (2)化学性质：在化学反应中，金属只能 失 电子作 还原剂。 两种或两种以上的金属 3．合金 (或金属跟非金属)金属特性 (1)概念：指由 熔合而成的具有 的物质。 (2)性质：一般来说，合金的熔点比它的各成分金属 的熔点都低 ，硬度比它的各成分金属的都大 。
与碱液反应(以 NaOH为例)
与盐溶液反应 与NH4Cl反应： 与CuCl2反应：
三、铝的重要化合物 1．氧化物——Al2O3 氧化铝分别与强酸和强碱起反应的离子方程式 Al2O3+6H＋= 2Al3＋+3 H2O 为 ， Al2O3+2OH―= 2AlO2－+H2O 。 2．氢氧化物——Al(OH)3 Al(OH)3 是一种弱电解质，也是一种种典型的两性氢氧 化 物 ， 其 电 离 方 程 式 可 表 示 H2O+H＋+AlO2=Al(OH)3=Al3＋+3OH－ 为 。 Al(OH)3中加入酸时，平衡向右 移动。当向Al(OH)3中加 入碱时，平衡向 左 移动。实验室制备Al(OH)3时，选 用铝盐和氨水作用而不选用氢氧化钠溶液的原因 是 Al(OH)3沉淀不溶于氨水，而溶于过量的NaOH 。
金属材质有哪些
金属材质有哪些金属是一种常见的材料，具有广泛的应用和多样的特性。
在制造业中，金属材料被广泛用于制造结构零件、机械零件、电子元件和其他各种产品。
金属材质的种类繁多，每种金属都具有其独特的特性和应用领域。
本文将介绍一些常见的金属材质。
1. 铁：铁是一种常见的金属材料，具有良好的强度和刚度。
它可以通过冶金处理获得不同的特性，如高强度钢、不锈钢和铸铁。
铁材料广泛应用于建筑、汽车、机械和家电等领域。
2. 铜：铜是一种优良的导电材料，具有良好的导热性能和抗腐蚀性。
铜材料广泛应用于电子、通信、电力和建筑等领域，例如导线、电缆、散热器等。
3. 铝：铝是一种轻质金属材料，具有优异的导热性能和抗腐蚀性。
铝材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑和包装等领域，如飞机零件、汽车车身、建筑外墙板和罐体。
4. 锌：锌是一种具有良好耐腐蚀性的金属材料。
锌材料常用于防腐蚀涂层、电池、合金制造和镀锌钢材等。
5. 镍：镍是一种具有高温抗氧化性能的金属材料。
镍材料广泛应用于航空、石油化工、核工业和电子工业等领域，如涡轮叶片、催化剂和高温合金等。
6. 铁-镍合金：铁-镍合金是一种具有磁性和高抗腐蚀性能的金属材料。
它常用于制造磁性材料、合金钢和不锈钢等。
7. 钛：钛是一种轻质、高强度和耐腐蚀的金属材料。
钛材料广泛应用于航空航天、船舶、生物医学和化工等领域，如飞机零件、船体结构、人工关节和化工设备等。
8. 镁：镁是一种轻质金属材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性。
镁材料广泛应用于汽车、电子和航空航天等领域，如汽车零件、电子外壳和航空零件等。
9. 钢：钢是一种含碳的铁合金材料，具有高强度和优良的可塑性。
钢材料广泛应用于建筑、机械、汽车和桥梁等领域，如建筑结构、汽车底盘和桥梁梁柱等。
10. 不锈钢：不锈钢是一种具有良好的抗腐蚀性能的铁合金材料。
不锈钢材料广泛应用于厨具、建筑、医疗设备和化工设备等领域，如厨刀、不锈钢槽和医疗器械等。
总结起来，金属材质种类繁多，每种材质都具有其独特的特性和应用领域。
金属是什么材料
金属是什么材料
金属是一种晶体结构的材料，具有良好的导电性、导热性和可塑性。
它们通常由金属元素或合金组成，是地球上最常见的材料之一。
金属的晶体结构是由原子的紧密排列形成的。
每个金属原子都与它周围的几个相邻原子紧密相连，形成一个平衡稳定的结构。
这种紧密排列的结构使得金属具有高度的强度和韧性。
与此同时，金属的电子结构使得它们具有良好的导电性和导热性。
金属的电子外壳中的自由电子可以在原子之间自由移动，从而产生电流和热传导。
金属的导电性使得它们在电子器件、电线和电路中广泛应用。
铜和铝是常见的导电金属，它们被广泛用于制造电线和电缆。
金属的导热性使得它们在热交换和热传导领域有着重要的应用。
铜和铝也常用于制造散热器和热交换器。
金属的可塑性是指金属可以在外力的作用下变形而不破裂。
这是由于金属晶体结构中原子之间有较高的可移动性。
通过加热或应力作用，原子可以逐渐移动并改变位置，从而使金属发生塑性变形。
这使得金属成为锻造、挤压和拉伸等工艺的理想材料。
例如，金属常用于制造汽车、飞机和建筑结构等需要强度和韧性的产品。
金属还具有其他一些重要的性质。
它们具有良好的耐腐蚀性，可以在各种环境条件下保持较长时间的稳定性。
金属还具有良好的反射性和吸收性，使它们在光学和电磁波应用中有着广泛
的应用。
总之，金属是一种具有晶体结构、良好的导电性、导热性和可塑性的材料。
它们在各个领域都有重要的应用，从电子器件到机械制造，从建筑结构到热交换装置。
金属的多种性质使得它们成为人类社会发展不可或缺的材料之一。
金属材料分类
金属材料分类金属材料是人类使用最广泛的一类材料，广泛应用于工业制造、建筑结构、电子设备等领域。
根据其组成成分和性质特征，金属材料可以分为以下几类：1. 铁系金属材料：主要包括铁、钢、铸铁等。
铁材料具有良好的可塑性、导热性和导电性，广泛应用于机械制造、建筑结构、电气设备等领域。
钢是铁和碳的合金，具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性，在汽车制造、航空航天等高强度要求的领域得到广泛应用。
铸铁是含碳量较高的铁合金，具有良好的铸造性能和耐磨性，广泛用于汽车零部件、机械零件等制造领域。
2. 非铁金属材料：主要包括铝、镁、铜、锌、锡等。
非铁金属材料通常具有较低的密度和良好的导电性、导热性，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
铝是密度较低的金属，具有良好的刚性和耐腐蚀性，在飞机制造、汽车制造等领域得到广泛应用。
镁具有良好的强度和轻质性，被广泛应用于航空航天、轻质汽车制造等领域。
3. 合金材料：合金是由两种或更多种金属元素组成的材料。
根据不同的组成成分和性质，合金可以分为多种类型。
常见的合金有不锈钢、铝合金、钛合金等。
不锈钢由铁、铬、镍等元素组成，具有良好的耐腐蚀性和高强度，在船舶、食品加工等领域得到广泛应用。
铝合金是由铝和其他金属元素（如铜、锌、镁等）组成的材料，具有良好的强度和轻质性，在汽车制造、航空航天等领域得到广泛应用。
钛合金具有良好的耐高温、耐腐蚀性能和高强度，被广泛应用于航空航天、医疗器械等高要求领域。
4. 贵金属材料：主要包括金、银、铂等。
贵金属材料具有优良的化学稳定性和导电性能，被广泛应用于电子设备、珠宝饰品、化学催化剂等领域。
金是最常见的贵金属材料，具有高导电性和抗腐蚀性，被广泛应用于电子器件、电镀等领域。
综上所述，金属材料根据其组成成分和性质特征可分为铁系金属材料、非铁金属材料、合金材料和贵金属材料。
每类材料都有其独特的特点和广泛的应用领域，对于促进工业制造和社会发展具有重要作用。
金属材料材质分类及用途
金属材料材质分类及用途金属材料广泛应用于各种工业领域，根据其化学成分、物理性质和用途等不同分类方法，可以将金属材料分为多个种类。
以下是一些常见的金属材料的分类及其用途。
1.铁族金属：铁、钢等属于铁族金属。
它们具有优良的强度和韧性，广泛应用于建筑、制造、机械、交通工具等领域。
铁质材料广泛应用于基础建设如桥梁、建筑结构和道路，钢铁材料则广泛使用于机械设备、汽车和火车制造，并在船舶建造和航空航天行业中也有广泛应用。
2.贵金属：贵金属如黄金、铂、银等具有较高的化学稳定性和抗腐蚀性能，广泛应用于珠宝、硬币、催化剂、电子器件、医疗设备等领域。
3.铝合金：铝合金具有低密度、高强度、优良的导热和导电性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、包装等领域。
例如，航空航天行业中的飞机、卫星和导弹都采用铝合金制造，汽车工业中的车身、车架和发动机零部件也常采用铝合金。
4.铜合金：铜合金具有优良的导电、导热性能和良好的抗腐蚀性能，被广泛应用于电力、电子、通信设备、化工设备等领域。
铜合金还常用于制造管道、接头、阀门和供水系统中的配件。
5.锌合金：锌合金具有优良的耐蚀性能和良好的铸造性能，广泛应用于汽车、建筑、五金配件等领域。
例如，汽车行业中的发动机外壳、变速箱、制动系统等部件常使用锌合金制造，建筑行业中的门窗配件、管道配件等也有锌合金的应用。
6.镁合金：镁合金具有低密度、高比强度和良好的可塑性，被广泛应用于航空航天、汽车、电子设备等领域。
镁合金被广泛应用于航空航天领域的航天器零部件、飞机结构件，汽车中的车身、发动机零部件等。
7.钛合金：钛合金具有低密度、高强度、抗腐蚀性好等特点，被广泛应用于航空航天、医疗设备、化工设备等领域。
航空航天领域中的飞机结构件、发动机零部件，医疗领域中的人工关节等都常使用钛合金制造。
8.镍合金：镍合金具有良好的抗高温、抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。
例如，航空发动机中的高温部件，化工设备中的腐蚀性环境部件等都常使用镍合金制造。
金属的分类
金属的分类
金属分为：
1、常见金属：
铜、铝、锌、铅、锡、钢、镁、镉、铬、钛、钨、钼、钽、铁、银、
金等常用金属。
2、非常见金属：
汞、锗、碲、钍、钡、钒、铼、铯、镓、钇、铋、铱、镱、钌、铂、硼、锆、钌、镉、铟等一些稀有而难以制成保护性金属材料的金属。
3、半金属：
指的是既具备金属性质，又具备非金属性质的物质，如硅、碳、砷、
磷等。
4、双金属：
是指在成分、结构以及物理性质上受其它金属影响，双金属具有金属
及非金属特性，如金属氧化物、金属氢化物等。
5、耐热金属：
不同金属可以承受不同温度下的热能，一般用在高温工作场合，如钴、钛、铬、铱、钨、钼、硅、锆等。
6、耐腐蚀金属：
表面形成覆盖层后就可以防止空气、水和污染物的侵蚀，这些金属可
以很好的保护物件表面，让物件维持原有的形状，如锌、镍、铜、镀锌钢、碳钢等。
金属
金属百科名片金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。
金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。
在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。
金属矿物多数是氧化物及硫化物。
其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。
金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。
金属元素在化合物中通常只显正价。
也是音乐风格用语，或被称为重金属，有不同的摇滚音乐金属分类。
金属元素在周期表中的位置目前使用的含112种元素的元素周期表中，金属元素共90种，位于“硼-砹分界线”的左下方，在s区、p区、d区、f区等5个区域都有金属元素，过渡元素全部是金属元素。
金属元素的原子结构特征除Sn、Sb、Bi等少数几种金属的原子最外层电子数大于或等于4以外，绝大多数金属原子的最外层电子数均小于4，主族金属原子的外围电子排布为ns1 或ns2 或ns2 np(1-4)，过渡金属的外围电子排布可表示为(n-1)d(1-10) ns(1-2)。
主族金属元素的原子半径均比同周期非金属元素(稀有气体除外)的原子半径大。
金属的分类金属jīn shǔ英语：metal(s)1、金属中延展性最好的是金（Au），常温下导电好的依次是银（Ag）、铜（Cu）、铝（Al）等；2、金属有几种分类方法：冶金工业分类法：黑色金属：铁、铬、锰三种有色金属：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。
还可以把金属分为：常见金属：如铁、铝、铜、锌等稀有金属：如锆、铪、铌、钽等；1.轻金属。
密度小于4500千克/立方米，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
2.重金属。
密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
常用金属材料有哪些
常用金属材料有哪些
常用金属材料有很多种，以下是常见的几种常用金属材料：
1. 铁：铁是人类最早使用的金属材料之一，包括普通碳钢、合金钢等。
铁具有良好的机械性能和可塑性，广泛用于建筑、制造和交通等领域。
2. 铝：铝具有轻量、耐腐蚀和导电等特性，广泛应用于制造航空航天器件、汽车零部件、电子产品和包装材料等领域。
3. 铜：铜具有优良的导电性和导热性能，广泛应用于电子、通信、建筑和制冷等领域。
同时，铜还是许多合金材料的主要成分，如青铜和黄铜等。
4. 锌：锌主要用于制造镀锌钢、锌合金和无极镀锌铁制品等。
锌具有良好的耐腐蚀性能，常用于防腐蚀处理。
5. 镍：镍主要用于制造不锈钢、高温合金和镍铁电池等。
镍具有耐腐蚀性、高熔点和抗磨损性能。
6. 钛：钛具有轻量、高强度和耐腐蚀性，常用于制造航空航天器件、医疗器械和化工设备等。
7. 钢：钢是铁和碳的合金，具有硬度、韧性和可塑性等特性。
钢广泛应用于建筑、汽车、制造和工程领域。
8. 铝合金：铝合金由铝和其他金属元素组成，具有轻量、高强
度和耐腐蚀性等特点，常用于航天航空、汽车和电子等领域。
9. 镁合金：镁合金具有轻量、高强度和良好的机械性能，常用于航空航天器件、汽车零部件和电子产品等制造。
10. 不锈钢：不锈钢具有良好的耐腐蚀性能和高温强度，常用
于厨具、化工设备和医疗器械等领域。
总之，常用金属材料有铁、铝、铜、锌、镍、钛、钢、铝合金、镁合金和不锈钢等，它们在各个领域都有广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20 ~ 30
水力性能好。
10 ~ 20
o
; 20 ~ 30
o
可抬高机组高程。
上伸形
b / a 1 . 5 ~ 1 . 85
Hale Waihona Puke “Г”形b / a 2 .0 ~ 2 .2 ( b m ) / a 1 . 2 ~ 1 . 85
10 ~ 15
o
可抬高机组高程； 平顶上部便于接力器布 置
1—1960年前国内产品的统计曲线；2—1960~1970年国内产品的统计曲线；3— 推荐
三、反击式水轮机引水室
③进口断面计算：
进口断面平均流速：Vo K 进口断面面积： 0 Qo / Vo ; F 进口断面半径： 0＝ 进口断面中心距：0 a
F0 V0
H;
r
K
Db
bo 2
；
2
1) 令φi=345°,330°,315°,…，用下列 三、反击式水轮机引水室 公式计算圆断面参数
x
i
c
2
2 R0
2
i
c
h
2
i
x h
ai R0 x, Ri ai i
2)由ai, ρi ,Ri可以画出各圆断面及相应平 面单线图；
三、反击式水轮机引水室
圆断面绘制
积Si,
i
k
360 k Q
Si
oQ
360 S o
计算断面对应的φi， — — 进口断面包角 S
0
o
进口断面图解积分值。
蜗壳的计算
三、反击式水轮机引水室
绘制φi =f(r360 k ib=f(ri)及 i)、Q
i
i
V f (r )
利用 Q
Q i
360
ri
dr
0 0 0 0
V0
水头50-400m混凝土蜗壳进口断面的平均流速见 教材P106 图6-9
三、反击式水轮机引水室
(3)根据机组性能要求和厂房布置需要选择断面型式 和参数
下伸形
b / a 1 . 5 ~ 1 . 85
对称形
b / a 2 .0 ~ 2 .2 ( b n ) / a 1 . 2 ~ 1 . 85
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
三、反击式水轮机引水室
由设计手册确定ra、rb，计算a、b、n、m。
三、反击式水轮机引水室
绘制蜗壳其余各断面顶角连接线
2 n i k 1 a i ＿＿ k 1
no
ao
2 m i k 2 a i ＿＿ k 2
2
;由进口断面确定
k1
mo
ao
2
;由进口断面确定
k2
从进口断面外径r1到座环支柱外径ra之间给出若干ai 值，带入上式，求出对应各断面的ni和mi值，然后 将各断面顶点连接起来。
i
i s
S
ai
计算结果： i , i , ai 绘制圆断面
三、反击式水轮机引水室
(3)椭圆断面计算
① 给出断面包角φi计算当量圆半径ρi
i i
sin c 1 2 Ra c tan i / c
2
当量圆面积: A i
计算结果： i , 2 绘制小圆弧；1 绘制大圆弧；
三、反击式水轮机引水室
平面图绘制
i , Ri
三、反击式水轮机引水室
• 混凝土蜗壳设计——图解分析法 根据机组的水头和出力选择蜗壳型式和包角； 在已知设计水头、设计流量、导叶高度和座环尺 寸的基础上，确定蜗壳从进口到鼻端之间各断面 的形状及尺寸； 绘出蜗壳的断面图和平面图。 φ0 φ o o
rb
Q
Q 计算各断面φi，并绘制φi =f(ri)曲线 V V
i i
r
Fi
i
利用
V f (r )
计算各断面Qi、 ，并绘制Qi =f(ri)
曲线和
。
三、反击式水轮机引水室
绘制蜗壳各轴截断面图及平面 图 • 从进口断面起每隔30°或45 °取一个断面，在φi =f(ri)曲 线上找到与φi 对应的r值，绘 B R o 1 . 0 1 . 1 D 1 出平面图。 • 根据断面顶点连接线AG和 CH，绘制出各相应断面图。 • 蜗壳进口宽度B为
2
②计算椭圆小圆弧半径ρ2 计算椭圆大圆弧半径ρ1
2 1.045 A 0.81L 1.345L
2
1 L 0.3 2
a Ra 1.22 2
计算断面其他参数：断面中心距a
断面外径
R a 1
③由ρ1 ，a，R绘制椭圆断面与平面图。
三、反击式水轮机引水室
椭圆断面绘制
三、反击式水轮机引水室
金属蜗壳计算步骤
1）进口断面计算 2）圆断面计算 3）椭圆断面计算 4）绘制蜗壳平面与断面单线图
三、反击式水轮机引水室
（1）进口断面计算
①选择蜗壳包角φ0及进口断面流速系数k 包角φ0=340～350° k= f(H) 由经验曲线查取 ②确定座环及碟形边参数 由水电站设计手册查出。
三、反击式水轮机引水室
Qi
i
360
Q — ＞i
ri
360 Q
Qi
Qi
ri
k r
rb
bdr k
ri
b r
dr
rb
i
360 k Q
b r
dr
rb
常采用图解积分法求积分
I
ri
b r
dr
rb
在坐标纸上以一定比例作出断面的b/r=f(r) 曲线；
ri b Ii dr i 计算出某断面(半径Sr)曲线(折线)下的面 rb r
若 b a 2 . 1,
则 F j 2 .1 a 2
1 . 6 a b 2
2 tg 20 0 0 . 5 a 2 tg 30 0 b 0 r a r b 0
程可求出 a ;
以 a 为未知数解一元二次方
则 : b 2 . 1a ; n 2 . 1a 1 . 6 a 0 . 5 a m b b0 n
0
0 h
2 2 2
2
Da
蜗壳系数C : C 0 /( a0
a0 0 )
座环及碟形边参数
三、反击式水轮机引水室
圆断面与椭圆断面 的分界
r
S
h
55
0
L
Db
bo 2
S h / cos 55 L h / sin 55
o
o
Da
i S : 圆； i S : 椭圆： i S : 分界断面半径。
混凝土蜗壳包角一般为180 ~270 , 比转速高时取小值。包角越大， (1)蜗壳包角φ0 水力性能越好，但蜗壳的宽度 增大，机组间距增大。通常取 φ0 =180o。
三、反击式水轮机引水室
(2)蜗壳进口断面流速 进口断面流速按水轮机的工作水头选择，一般限 Q Q Q F 制在7~8m/s以下。 360
20 ~ 30 ; 20 ~ 30
o
o
可降低机组高程
三、反击式水轮机引水室
计算进口断面参数：
F ab 1 2
m 2 tg
bn a 1
n 2 tg b 0 r a r b b m bn 1 . 6 , 20 0 ., 30 0 ; o 1 .6 , b 1 .6 a b o a a