水轮机(已做计算题)

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1、.1/3 1、水轮机按空蚀发生的部位通常可分为翼型空蚀、空腔空蚀、间隙空蚀、其他局部脱流引起的空蚀 四种空蚀现象.2、两个水轮机相似时,必需具备：几何相似、运动相似、和 动力相似 3、水轮机的基本工作参数主要有 水头、流量、转速、出力 和效率.4、根据应用水头不同,水轮机蜗壳分为：金属蜗壳、混凝土蜗壳二种 5、以单位转速、单位流量为纵、横坐标轴的特性曲线称为模型综合特性曲线,以水头、出力为纵、横坐标轴的特性曲线称为运转综合特性曲线.6、反击型水轮机最优工况的理论条件为进口无撞击和出口法向.7、水轮机转轮中的水流运动是牵连运动和相对运动的合成.8、应用水头越低,流量越 ,水轮机比转速越大,其能量

2、性能越 ,汽蚀性能越 .9、水轮机分为 反击式 和 冲击式两大类.10、混流式水轮机的转轮由上冠,叶片,泄水锥,下环组成.11、气蚀现象包括了空化、空蚀两个过程.12尾水管恢复系数是实际恢复的动能与理想恢复的动能 之比.14轴流转浆式水轮机的效率修正值与 转轮直径 有关.15.金属蜗壳的包角一般为 345.16水电站中通过 _水轮机_将水能转变成旋转机械能,再通过发电机_把旋转机械能转变成电能.X1、ZZ 式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大 X2、水轮机的工作水头等于水电站的上下游水位之差.X3、发电机的效率是水轮发电机出力与水流出力之比.4、水轮机输出有效

3、功率的必要条件是进口环量必须大于出口环量.5、一般情况下轴流式水轮机的叶片数比混流式少.6、反击式水轮机是靠水流的动能做功的.X7、水轮机的最大容许吸出高度应选择各水头下吸出高度的最大值.9、尾水管补气的主要目的是消除和减轻尾水管的空腔空化 10、水轮机的比转速越高,其应用水头越小.X11、效率相等的水轮机工况一定是相似工况.X12、冲击式水轮机转轮是整周进水的.X13、混流式水轮机转轮内的水流轴面流线是近似与水轮机轴线保持平行的直线.名词解释 1、水轮机工作水头 水轮机进口和出口断面水体单位能量之差.2、水轮机的效率 水轮机输出功率与输入水流功率的比值.3、水轮机蜗壳包角 蜗壳自鼻端至进口断

4、面所包围的角度称为蜗壳的包角 4、HL260LJ410、ZZ560-LH-300 转轮型号为 260 的混流式水轮机,立轴、金属蜗壳,转轮直径为 410cm 转轮型号为 560 的轴流转浆式水轮机,立轴、混凝土蜗壳,转轮直径为 300cm WP 卧轴灯泡式引水 .2/3 6、XLN220LJ300 斜流可逆式水泵式水轮机,转轮型号为 220,立轴、金属蜗壳.直径为 300 7、水轮机吸出高度 下游水位与水轮机安装高程的水位差值 9、水轮机单位转速、单位流量、单位功率 转轮公称直径为 1m,在 1m 水头下工作时的水轮机转速流量、功率 10、空化、空蚀 空化：液体内局部压强降低到液体的饱和蒸气压

5、时,液体内部或液固交界面上出现的蒸气或气体空泡的形成、发展和溃灭的过程 空蚀：液体中运动物体受空化冲击后,表面出现的变形和材料剥蚀现象 11、水轮机几何相似、运动相似、动力相似 几何相似：原型与模型所对应点的几何尺寸成比例,且比值相等,各对应角相等,叶片数相等.运动相似：模型与原型各对应点的速度方向相同,大小成同一比值,对应角相等.动力相似：模型与原型流道内各对应点的流体质点所受的同名称力的方向相同,大小成比例且比值相等.12、轴流转桨式水轮机的协联工况 在不同工况下,自动调速器在调节导叶开度的同时亦能调节转轮叶片的转角,使水轮机仍能达到或接近于无撞击进口和法向出口的最优工况.13、水轮机无撞

6、击进口 转轮进口水流相对速度方向与转轮进口叶片骨线切线方向一致的工况条件 14、水轮机的导叶开度 15、水轮机的空化系数 表征水轮机空化条件的无量纲系数.其值等于吸出高度除以水头值 16、水轮机的比转数 几何相似的水轮机,当工作水头为 1m,输出功率为 1kW 时的转速.问答题 1、反击式水轮机导水机构的作用是什么？引水室的作用是什么？尾水管的作用是什么？将来自引水室的水流,以一定的速度和方向引入转轮,保证水轮机具有良好的水力特性；当外界负荷发生变化时,调节转轮的流量,以改变机组输出功率；在正常停机或事故停机时截断水流；防飞逸保证把来自渠道或压力水管的水流以较小的水流损失,均匀、轴对称地引入导

7、水机构,使转轮四周所受的水流作用力均匀；使水流产生一定的旋转量以满足转轮的需要.将转轮出口处的水流引向下游；利用下游水面至转轮出口处的高程差,形成转轮出口处的静力真空；利用转轮出口的水流动能,将其转换成为转轮出口处的动力真空；回收转轮出口水流中的剩余能量.2、防止水轮机汽蚀主要有哪些措施？1正确进行水轮机转轮的设计,减小水轮机汽蚀系数.提高制造质量,保证叶片的几何形状和相对位置正确,注意表面平滑光洁.采用抗汽蚀材料,减轻汽蚀破坏如不锈钢转轮.正确确定水轮机的安装高程.改善运行条件,不使水轮机长期地在低水头和低负荷下运行.通常不允许水轮机在低出力下运行,对于多机组的水电站,要避免单机长期低负荷和

8、超负荷运行.与时检修,并注意修补焊接的打磨质量,避免汽蚀破坏的恶性发展.3、混流式水轮机运转综合特性曲线有哪些曲线组成？出力限制线有何意义？等效率线、等开度线、等空化系数线与出力限制线当工况过流量超过此线,流量变大,出.3/3 力反而下降.做无用功.所以限制水轮机在这样的工况下运行 4、水轮机基本方程式的物理意义是什么？水轮机基本方程式都给出了水轮机有效水头与转轮进出口水流运动参数之间的关系,它们实质上也都表明了水轮机中水转换为转轮旋转机械能的基本平衡关系,是自然界能量守恒定律的另一种表现形式 6、流式和混流式转轮中水流运动各有什么特点？当水流离开导叶后,进入转轮前,以与在转轮区域内,两种机型

9、的水流流动方向有着明显的不同.这种流动方向的改变,在混流式水轮机中是在转轮叶片流道中完成的.而在轴流式水轮机中,则在转轮叶片流道前基本完成的.因此,混流式水轮机转轮中水流流线是曲线,而在轴流式转轮中的轴面流线则近似为与轴线平行的直线.由这些流线绕轴旋转构成的回转面称流面.混流式转轮中的水流流面呈花篮形,轴流式则近似为圆柱表面 7、什么叫飞逸现象、飞逸转速？有何危害？当由于某种原因,水轮发电机组突然甩掉部分或全部负荷,而导水叶又不能紧急关闭时,水轮机的转速会升高到某一数值,即飞逸转速.这种现象称作机组的飞逸.危害：转速升高,离心力超过机组允许值,形成破坏.与机组固有频率重合,形成共振.1某水电站

10、 Hmax=150m,Hr=120m,Hav=130m,Hmin=90m,单机水轮机出力 220MW,电站选用 HL160 型水轮机.使用模型综合特性曲性计算水轮机的转轮直径 D1,转速 n 和过流量 Qr.查表得 Q1、n1、Dm 2.已知美国大古力水电站的机组型号为 HL200-LJ-975,导叶高度 b0=0.25D1,其设计参数为：设 计 水 头 为 108m,N=60.2 万 kW,机 组 额 定 转 速 为 72rpm,D2=10.3m,水 轮 机 效率,n=96%,a0=20a2=90,试绘制叶片进、出口速度三角形.3、已知水轮机为HL240LJ120,水电站的Hmax=37m,

11、Hp=31m,Hmin=25m,尾水位为180 m,各水头对应的气蚀系数为：Hmax时,22.0,Hp=31m时,23.0,Hmin=25m时,24.0.坐环高度 b0=0.365D1,确定水轮机的安装高程.解：1计算吸出高度取 K=1.5 2）计算安装高程,20bHZsa 解：1计算吸出高度 可得吸出高度分别为 0.18,1.43,2.8.2计算安装高程4.18020bHZsam 取吸出高度为 179.4 米 4、已知水轮机型号为 HL220-LJ-410,设计水头为 73m,导叶高度 1025.0Db,水电站下游水位=110m,水轮机汽蚀系数 133.0.试求水轮机吸出高度和安装高程应为多少？KHs90010K=1.5 =10-900110-1.5x0.133x73=10-0.122-14.564=-4.686m Za=+Hs+20b=100-4.686+21.425.0 x=95.827m