【文章內(nèi)容簡介】 95 52 52 南昌工程學院論文設(shè)計 12 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 3 m i nm a x ??????? ???? r ）（ 9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機的布置設(shè)計為立軸式，故 其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中： w? —— 下游尾水位， m ； 0b —— 導葉高度， 100 Dbb ? ,m 。 即 )( mZa ????? ）（ 10 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計算 由 HL260/A244 的模型飛逸特性曲線上查的在最大導葉開度下單位飛逸轉(zhuǎn)速min)/( rn r ? ，故水輪機 的飛逸轉(zhuǎn)速為 m in )/( 1m a x11 rDHnn RR ???? ）（ 11 轉(zhuǎn)輪軸向水推力 tF 的計算 由 HL260/A244 參數(shù)表可知其轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) ?tK ,轉(zhuǎn)輪直徑較小時止漏環(huán)相對間隙較大時取大值，故取 ?tK ,水輪機轉(zhuǎn)輪的軸向水推力為 )( 23m a x213 NHDKF tt ????????? ?? ）（ 12 水輪機轉(zhuǎn)輪重量計算? ?? ? ? ?? ? NDDW r 2 2 8 6 1 333113 ????????????南昌工程學院論文設(shè)計 13 方案三 機組臺數(shù)為四臺，單機容量為 萬 kW，水輪機的型號 。 ）（ 1 計算轉(zhuǎn)輪直徑 D1。水輪機的額定出力為 )( 6 1 2 5 0 0 0 kWgGPrP ??? ? 式中： GP —— 發(fā)電機額定功率， kW ； g? —— 發(fā)電機效率。 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 min)/( rn ? 與出力限制線的交點的單位流量作為設(shè)計工況單位流量，則 )/( 311 smQ r ? ，對應(yīng)的模型效率 ?m? ，暫取效率修正值 %2 ，則設(shè)計工況原型水輪機效率 9 1 9 ?????? ??? m ，故水輪機的直 徑為 )( 6 1 2 111mHQ PDrrr ?????? ? 按我國規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系類值，計算值處于 ~ 之間，考慮經(jīng)濟效益，故取非標準值 )( mD ? 。 ）（ 2 效率的計算： )(1)1(1 55110m a x ??????? DD mmr ?? 效率修正值 a x ?????? mr ??? 限制工況原型水輪機的效率為 9 2 2 9 ?????? ??? mr ）（ 3 1D 的校核計算：用 ?r? 對原先計算的 1D 進行校核 )( 6 1 2 111mHQ PDrrr ?????? ? 故轉(zhuǎn)輪直徑 1D 取 (m)滿足要求 。 ）（ 4 轉(zhuǎn)速 n的計算。由模型綜合特性曲線上查得 min)/( rn ? 南昌工程學院論文設(shè)計 14 m in )/( 558 0 . 21110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計算值介于同步轉(zhuǎn)速 ）（）（ m in/~m in/1 6 6 .7 rr 之間，考慮最優(yōu)效率區(qū)范圍故取水輪機轉(zhuǎn)速 n 為 min)/( r 。 ）（ 5 水輪機設(shè)計流量 rQ 的計算 設(shè) 計工況點的單位流量 rQ11 為 rQ11 )/( 6 1 2 3 smHDP rT r ?????? ? )/(4 . 8 322111 smD rrr ????? ）（ 6 水輪機出力校核： )(6 1 6 kWQHP rrT ?????? ? 校核值大于水輪機額定出力，滿足要求。 ）（ 7 幾何吸出高度的計算 為使水輪機盡可能不發(fā)生空化，取 mi nmax HHH r、 三個水頭分別計算水輪機的允許吸出高度，以其中最小值作為最大允許吸出高度。 ① 計算 mi nmax HHH r、 所對應(yīng)的單位 轉(zhuǎn)速 11n m in )/( :m a x1m i n11m a x rHnDnH ???? m in )/( : 111 rHnDnHrrr???? m in )/(8152 :m i n1m a x11m i n rHnDnH ???? ② 確定各水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量 11Q minH :取 max11n 與出力限制線交點處單位流量， max11 ? : 11 ?rr QH 南昌工程學院論文設(shè)計 15 6 1 2 a x21m i n11m a x ?????? HDpH T r?： ③ 用 ① 、 ② 中計算的對應(yīng)工況點從模型綜合特性曲線上分別查出mi nmax HHH r、 所對應(yīng)的模型空化系數(shù) m? ，分別為 、 、 。 分別用查到的空化系數(shù)計算 mi nmax HHH r、 對應(yīng)的吸出高度 計算式： HH ms )(9 0010 ?? ?????? 式中： ? —— 水輪機安裝位置的海拔高程，取下游平均水位的海拔高程； m? —— 模型空化系數(shù)； ?? —— 空化系數(shù)的修正值。 查空化系數(shù)修正值曲線當水輪機水頭為 54m時， ??? 查電站下游水 位曲線可得下游平均水位海拔高程 ?為 。 6 2 4 4900: 8 2 3900: 5 2 0 8900:m i nm a x??????????????????）（）（）（ssrsHHHHHH 從三個吸出高度計算值中取最小值 ，再留一定余量，取最大允許吸出高度 sH = 。 ）（ 8 平均效率的計算 取各個水頭對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速，以發(fā)電機出力為限制，采用逼近法找到單位流量和相應(yīng)的效率 。設(shè)計水頭對應(yīng)的效率為 ，計算見下表。 水頭 (m) 流量 模型效率（ %） 真機效率（ %) 出力（ kW） 58 58 58 58 1 95 52 南昌工程學院論文設(shè)計 16 52 93 57641 52 52 94 56020 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 3 m i nm a x ??????? ???? r ??9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機的布置設(shè)計為立軸式，故其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中： w? —— 下游尾水位， m 。 0b —— 導葉高度， 100 Dbb ? ,m 。 即 )( mZa ????? ??10 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計算 由 的模型飛逸特性曲線上查的在最大導葉開度下單位飛逸轉(zhuǎn)速min)/( rn r ? ，故水輪機的飛逸轉(zhuǎn)速為 m in )/( 584 8 . 911m a x11 rDHnn RR ???? ??1 轉(zhuǎn)輪軸向水推力 tF 的計算 由 參數(shù)表可知其轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) ~?tK ,轉(zhuǎn)輪直徑較小時止漏環(huán)相對間隙較大時取大值，故取 ?tK ,水輪機轉(zhuǎn)輪的軸向水推力為 )(51 68 23m a x213 NHDKF tt ????????? ?? ??21 水輪機轉(zhuǎn)輪重量計算 ? ?? ? ? ?? ? NDDW r 2 1 0 3 0 333113 ???????????? 南昌工程學院論文設(shè)計 17 方案四 機組臺數(shù)為五臺，單機容量為 萬 kW，水輪機的型號 HL260/A244。 ）（ 1 計算轉(zhuǎn)輪直徑 D1。水輪機的額定出力為 )(4 4 8 9 0 0 044 kWgGPrP ??? ? 式中： GP —— 發(fā)電機額定功率， kW ； g? —— 發(fā)電機效率。 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 min)/(80110 rn ? 與出力限制線的交點的單位流量作為設(shè)計工況單位流量，則 )/( 311 smQ r ? ，對應(yīng)的模型效率 ?m? ，暫取效率修正值 %2 ，則設(shè)計工況原型水輪機效率 8 8 6 ?????? ??? m ，故水輪機的直徑為 )( 4 4 8 9 111mHQ PDrrr ?????? ? 按我國規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系類值，計算值處于 ~ 之 間，考慮經(jīng)濟效益，故取非標準值 mD ? 。 ）（ 2 效率的計算： )(1)1(1 55110m a x ??????? DD mmr ?? 效率修正值 1 4 a x ?????? mr ??? 限制工況原型水輪機的效率為 ?????? ??? mr ）（ 3 1D 的校核計算：用 ?r? 對原先計算的 1D 進行校核 )( 4 4 8 9 111mHQ PDrrr ?????? ? 故轉(zhuǎn)輪直徑 1D 仍取 (m)。 ）（ 4 轉(zhuǎn)速 n的計算。由模型綜合特性曲線上查得 min)/(80110 rn ? 南昌工程學院論文設(shè)計 18 m in )/(8 5 . 55801110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計算值介于同步轉(zhuǎn)速 m in)/(1 8 7 .5~ r之間，故取水輪機轉(zhuǎn)速 n 為min)/( 。 ）（ 5 水輪機設(shè)計流量 rQ 的計算 設(shè)計工況點的單位流量 rQ11 為 rQ11 )/( 4 4 8 9 3 smHDP rT r ?????? ? )/(9 4 . 6 322111 smD rrr ????? ）（ 6 水輪機出力校核： )(4 4 8 9 4 . kWQHP rrT ?????? ? 校核值大于水輪機額定出力，滿足要求。 ）（ 7 幾何吸出高度的計算 為使水輪機盡可能不發(fā)生空化，取 mi nmax HHH r、 三個水頭分別計算水輪機的允許吸出高度，以其中最小值作為最大允許吸出高度。 ① 計算 mi nmax HHH r、 所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 11n m in )/( 7 . 51:m a x1m i n11m a x rHnDnH ???? m in )/( : 111 rHnDnHrrr???? m in )/( :m i n1m a x11m i n rHnDnH ???? ② 確定各水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量 11Q minH :取 max11n 與出力限制線交點處單位流量， max11 ? : 11 ?rr QH 南昌工程學院論文設(shè)計 19 a x21m i n11m a x ?????? HDpH T r?： ③ 用 ① 、 ② 中計算的對應(yīng)工況點從模型綜合特性曲線上分別查出mi nmax HHH r、 所對應(yīng)的模型空化系數(shù) m? ，分別為 、 、 。 分別用查到的空化系數(shù)計算 mi nmax HHH r、 對應(yīng)的吸出高度 計算式： HH ms )(9 0010 ?? ?????? 式中： ? —— 水輪機安裝位置的海拔高程，取下游平均水位的海拔高程； m? —— 模型空化 系數(shù)； —— 空化系數(shù)的修正值。 查空化系數(shù)修正值曲線當水輪機水頭為 54m時， 查電站下游水位曲線可得下游平均水位海拔高程 為 從三個吸出高度計算值中取最小值 ，再留一定余量，取最大允許吸出高度 sH =0m 。 ）（ 8 平均效率的計算 取各個水頭對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速，以發(fā)電機出力為限制，采用逼近法找到單位流量和相應(yīng)的效率 。設(shè)計水頭對應(yīng)的效率為 ，計 算見下表。 水頭 (m) 流量 模型效率（ %） 真機效率（ %) 出力（ kW） 58 86 89 58 南昌工程學院論文設(shè)計 20 58 52 52 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 3 m i nm a x ??????? ???? r ??9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機的布置設(shè)計為立軸式，故其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中： w? —— 下游尾水位， m ； 0b —— 導葉高度， 100 Dbb ? ,m 。 即 )( 6 mZa ????? ??10 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計算 由 HL260/A244 的模型飛逸特性曲線上查的在最大導葉開度下單位飛逸轉(zhuǎn)速 min)/( rn r ? ，故水輪機的飛逸轉(zhuǎn)速為 m in )/( 1m a x11 rDHnn RR ???? ??1 轉(zhuǎn)輪軸向水推力 tF 的計算 由 HL260/A244 參數(shù)表可知其轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) ~?tK ,轉(zhuǎn)輪直徑較小時止漏環(huán)相對間隙較大時取大值，故取 ?tK ,水輪機轉(zhuǎn)輪的軸向水推力 )(1 7 3 88 8 23m a x213 NHDKF tt ????????? ?? ??21 水輪機轉(zhuǎn)輪重量計算 ? ?? ? ? ?? ? NDDW r 1 6 0 7 2 333113 ???