【正文】 模型與原型水輪機(jī)在 制造工藝質(zhì)量上的差異，常在已求得的值中再減去一個(gè)修正值。先取=%，則可得效率修正值為=%，由此可得原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況和限制工況下的效率為 （與上述假定值相同）單位轉(zhuǎn)速的修正值按下式計(jì)算：則 =由于，按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時(shí)單位流量也可不加修正。由上可見(jiàn)原假定的=%、是正確的，那么上述計(jì)算及選用的結(jié)果，是正確的。4. 工作范圍的檢驗(yàn) 在選定，后，水輪機(jī)的及各特征水頭相對(duì)應(yīng)的即可計(jì)算出來(lái)。水輪機(jī)在下工作時(shí)，其即為，故==則水輪機(jī)的最大引用流量為與特征水頭和相對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為在HL230型水輪機(jī)模型綜合特性曲線圖上分別繪出，的直線，這三根直線所圍成的水輪機(jī)工作范圍（圖中陰影部分）基本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)，所以對(duì)于HL220型水輪機(jī)方案，所選定的參數(shù)，是合理的。5. 吸出高度計(jì)算 由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況參數(shù)=,在圖上可查得相應(yīng)的氣蝕系數(shù)約為，并在圖《水力機(jī)械》查得氣蝕系數(shù)的修正值約為，由此可求出水輪機(jī)的吸出高度為： 可見(jiàn)HL220型水輪機(jī)方案的吸出高度滿足電站要求三、兩種方案的比較分析表21水輪機(jī)方案參照對(duì)照表序號(hào)項(xiàng)目HL230HL2201推薦使用的水頭范圍35~6550~852最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速71703模型轉(zhuǎn)輪參數(shù)（最優(yōu)單位流量）91310004最高效率5氣蝕系數(shù)6工作水頭范圍（m）~~7轉(zhuǎn)輪直徑8轉(zhuǎn)速n(r/min)3002509最高效率10額定出力123711237111最大引用流量12吸出高度由表可見(jiàn)，但HL220型水輪機(jī)方案的工作范圍包含了較多的高效率區(qū)域，運(yùn)行效率較高、氣蝕系數(shù)較小、有利于提高年發(fā)電量，而HL230型水輪機(jī)方案的機(jī)組轉(zhuǎn)速較高，有利于減小發(fā)電機(jī)尺寸、降低發(fā)電機(jī)造價(jià)。根據(jù)以上分析，在限制供貨方面沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，初步選用HL220型水輪機(jī)方案，故水輪機(jī)型號(hào)為 HL220—LJ—200。第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)的型式選擇 本設(shè)計(jì)為大中型水電站，故采用大中型機(jī)組，采用立式SF12—18—3600型發(fā)電機(jī)表22 發(fā)電機(jī)的主要參數(shù)單機(jī)容量(KW)功率因數(shù)（）額定電壓額定容量（KVA）1200013333一、水輪機(jī)主要尺寸估算1. 極距； ﹙﹚式中： —發(fā)電機(jī)額定容量（13333KVA） P—磁極對(duì)數(shù)（12） —系數(shù)，一般取（810）在這里取=92. 定子內(nèi)徑 ﹙﹚3. 定子鐵芯長(zhǎng)度 = 式中。 _額定轉(zhuǎn)速（r/min） ﹙﹚ _定子內(nèi)徑 C系數(shù)（4*）此處取5*==所以采用懸式水輪發(fā)電機(jī)4. 定子鐵芯外徑（機(jī)座號(hào)） =則取 =378cm，故發(fā)電機(jī)型號(hào)為二、外形尺寸估算1. 平面尺寸估算（1）定子機(jī)座外徑 （2）風(fēng)罩內(nèi)徑 （3）轉(zhuǎn)子外徑 單邊空氣間隙，初步估算時(shí)可忽略不計(jì)（4）下機(jī)座最大跨度 式中為水輪機(jī)基坑直徑==+==3600cm（5）推力軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外徑 查《水利機(jī)械》=2400cm，=1500cm三、軸向尺寸計(jì)算1．定子機(jī)座高度,2． 上機(jī)架高度對(duì)于懸式承載機(jī)架 =3． 推力軸承高度，勵(lì)磁機(jī)高度和永磁機(jī)高度=1000mm, =1500~1800,取1600mm，其中機(jī)架高500~700，在這里取600mm,=600mm, =500mm4． 下機(jī)架高度懸式非承載機(jī)架 =5． 定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離懸式非承載機(jī)架 =6． 下機(jī)架支承面至主軸法蘭底面之間的距離按已生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)統(tǒng)計(jì)資料，一般為700~1500mm,取=800mm7． 轉(zhuǎn)子磁軌軸向高度有風(fēng)扇時(shí)，8． 發(fā)電機(jī)主軸高度， H—發(fā)電機(jī)總高度，即由主軸法蘭盤底面至發(fā)電機(jī)頂部的高度H=++++++=++100+160+60+50++80=9． 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離==+=四、水輪發(fā)電機(jī)重量估算1. 發(fā)電機(jī)總重量（t）= ﹙﹚—系數(shù)，對(duì)懸式發(fā)電機(jī)取8~10，在此處取82. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量一般可按發(fā)電機(jī)總重量的1/2估算3. 發(fā)電機(jī)飛輪力矩 ﹙﹚—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可按選取 , 當(dāng)時(shí)，—定子鐵芯長(zhǎng)度（m）—定子鐵芯長(zhǎng)度（m）第三節(jié) 蝸殼斷面形式及尺寸計(jì)算 本電站最大工作水頭超過(guò)40m,故采用金屬蝸殼，有線變化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水力損失大：拋物線變化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水利損失小。為了改善蝸殼的受力條件使水利損失最大，故采用拋物線變化規(guī)律的圓形斷面，圓形金屬蝸殼斷面包角通常采用f=一、蝸殼進(jìn)口斷面流量 ﹙﹚—水輪機(jī)最大引用流量1. 蝸殼進(jìn)口平均流速 蝸殼進(jìn)口斷面平均流速 則蝸殼進(jìn)口斷面面積 ﹙﹚斷面半徑 由《水力機(jī)械》可查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在70m一下其座環(huán)外徑 R==+=表23 蝸殼斷面半徑隨角度的變化蝸殼包角f斷面半徑（m）R(m)3453002552101651207530第四節(jié) 尾水管形式及其主要尺寸確定 根據(jù)本電站的總裝機(jī)容量為大中型水電站，為了減少尾水管的開(kāi)挖深度，采用標(biāo)準(zhǔn)彎肘型尾水管。彎肘型尾水管。是由進(jìn)口直錐段，肘管和出口擴(kuò)散段三部分組成，其大致形狀如圖所示，使用推薦的尾水管尺寸表24 本電站尾水管尺寸參數(shù)肘管形式適用范圍h/L/標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管混流式表25 本電站尾水管尺寸參數(shù)參數(shù)hL標(biāo)準(zhǔn) 尾水管肘管是一90度變斷面，起出口為矩形，斷面水流由于在 肘管中轉(zhuǎn)彎受到離心力的作用，由于曲率越小，半徑越小，產(chǎn)生的離心力越大。一般推薦使用合理半徑R=（~），外壁用上限，內(nèi)壁用下限，為了減少水流在 轉(zhuǎn)彎處的脫流及渦流損失，因此將肘管出口做成收縮斷面，并使斷面的高度縮小，寬度增大。所以，外壁半徑==2..7m, 內(nèi)壁半徑==圖31混流式水輪機(jī)尾水管第五節(jié) 主廠房主要尺寸的確定 主廠房主要尺寸的確定，即主廠房的總長(zhǎng)，總高和寬度的確定。主廠房的總長(zhǎng)度包括機(jī)組段的長(zhǎng)度（機(jī)組中心間距），端機(jī)組段的長(zhǎng)度和安裝場(chǎng)的長(zhǎng)度，并考慮必要的水工結(jié)構(gòu)分縫要求的尺寸。一、機(jī)組段長(zhǎng)度的確定 裝有立軸反擊式機(jī)組的廠房機(jī)組段長(zhǎng)度，主要由蝸殼，尾水管，發(fā)電機(jī)等設(shè)備在X軸方向的尺寸確定，同時(shí)還考慮機(jī)組附屬設(shè)備即主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸。1. 機(jī)組段長(zhǎng)度可按下式計(jì)算 式中 機(jī)組段+X方向的最大長(zhǎng)度 ﹙﹚ 機(jī)組段X方向的最大長(zhǎng)度和可按《水力機(jī)械》中的公式按尾水管，蝸殼層和發(fā)電機(jī)層分別計(jì)算，取其中的最大值。（1） 蝸殼層： =+= ﹙﹚ =—蝸殼外部混凝土厚度，~ ，（2） 尾水管層：= ﹙﹚ =—尾水管邊墩混凝土厚度，~ ，—尾水管寬度蝸殼+X方向最大平面尺寸蝸殼X方向最大平面尺寸（3） 發(fā)