【文章內(nèi)容簡介】 （ 12） 式中 Qr —— 設(shè)計(jì)流量 Q r11 —— 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量 Nj—— 水輪機(jī)校核出力 I方案 Qr =2?? = sm3 Nj=? ? ? =67902 kW II方案 Qr =2? ? = sm3 Nj=? ? ? =59679kW III 方案 Qr =2? ? = sm3 Nj=? ? ? =51988kW （ 2）最小水頭的出力 Nx 的計(jì)算 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 10 根據(jù)公式： ?m HQN rx ? I方案 Nx =? ? ? =27172 kW II方案 Nx =? ? ? =23856 kW III方案 Nx =? ? ? =20759 kW (3) 受阻容量 I方案 Nsh = Nj Nx =6790227172=40730kW II方案 Nsh = Nj Nx =5967923856=35822kW III方案 Nsh = Nj Nx =5198820759=31228kW 表 13 出力計(jì)算表 方案 D1 （ m） Nj （ kW） Nx （ kW） Nsh （ kW） I 8 67902 27172 40730 II 59679 23856 35822 III 7 51988 20759 31228 各方案吸出高度 在確定水輪機(jī)安裝高程時(shí)，可以通過選擇合適的幾何吸出高度來控制轉(zhuǎn)輪出口處的壓力值，以防止翼型空化的嚴(yán)重發(fā)生。顯然，吸出高度越小，則水輪機(jī)裝的越低，水輪機(jī)抗空化性能越好；但水電站的基建投資則愈大。因此，選擇合適的吸出高度是水輪機(jī)裝置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)和水電站總體設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)的重要問題之一。 在轉(zhuǎn)輪型譜中，查得 ZZ560 的裝置系數(shù) M? =~。 M? 值 是根據(jù) n11與 Q11值在模型綜合特性曲線查的 M? =，取 K=，則吸出高度可以用下式計(jì)算。 HKH wS ????? 90 010 （ 13） sw H???? （ 14） 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 11 式中： K—— 水輪機(jī)的安全系數(shù) ? —— 水輪機(jī)安裝高程 m W? —— 最低尾水位 m (1) 吸出高度 I 方案 mHH wS m a x1 ???????? 2SH = mHrw ??????? mHH wS m in3 ???????? 在這里取 mHS ?? 同理得 II 方案 SH = III 方案 SH = (2) 安裝高程 I方案 mXDH Sw ?????????? II 方案 mXDH Sw 0 7 ?????????? III方案 mXDH Sw 3 4 ?????????? 這里取 X=。 表 14 各方案吸出高度計(jì)算表 方案 10 900w? HK? Hs (m) I II III 確定各方案水輪機(jī)工作區(qū) (1)各方案水輪機(jī)的設(shè)計(jì)單位流量 Q r11 =rrrHDP ?232 （ 15） 式中： Pr —— 水輪機(jī)額定出力 kW 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 12 r? —— 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)原型水輪機(jī)效率 I 方案 Q r11 = 600 00 ???= sm3 II 方案 Q r11 = 50000 ???= sm3 III 方案 Q r11 = 40000 ???= sm3 (2) 檢驗(yàn)單位轉(zhuǎn)速的范圍 I方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr II方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr III方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr 經(jīng)過比較，方案 III 中，水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍稍微偏離最高效率區(qū)，方案 I， II中，水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍處于最高效率區(qū)。 確定初選方案 表 15 水輪機(jī)方案比較表 方案 I II III 裝機(jī)容量 （ kW） 297200 297200 297200 機(jī)組臺(tái)數(shù) 5 6 7 發(fā)電機(jī)出力 （ kW） 60000 50000 40000 水輪機(jī)出力 （ kW） 61856 51546 41237 水輪機(jī)校核出力 （ kW） 61856 51546 41237 水輪機(jī)型號(hào) ZZ560 ZZ560 ZZ560 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 13 轉(zhuǎn)輪直徑 （ m） 同步轉(zhuǎn)速 （ minr ） 吸出高度 （ m） 最小水頭時(shí)出力 （ kW） 26557 23341 17513 受阻容量 （ kW） 40730 35822 31228 水輪機(jī)最大效率 水輪機(jī)單重 （ t） 154 水輪機(jī)總重 （ t） 924 水輪機(jī)工作區(qū) 高效區(qū) 高效區(qū) 偏離高效區(qū) 備注 從表 15 中可以看出： II,I 方案的工作區(qū)最好。而 II 方案和 III 方案還需進(jìn)一步比較 。 繪制等效率線 繪制水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線 要求：每個(gè)葉片安放角求出一個(gè)相對應(yīng)的效率修正值，下式中 Mo? 是模型水輪機(jī)最高效率， 0T? 為原形水輪機(jī)最高效率，計(jì)算公式為： ))(1(1 105110TMTMMOT HHDD???? ?? (16) 00 MT ??? ??? (17) 表 1— 6 各方案 ? 角的效率差 ?? 方案I ? 100 50 00 50 100 150 200 0M? 0T? ?? 方案II ? 100 50 00 50 100 150 200 0M? 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 14 0T? ?? (1) 繪制等效率線計(jì)算表（見表 16， 18） 表 1— 7 方案 I 等效率線計(jì)算 ()Hm 11Tn 11Mn 轉(zhuǎn)輪型號(hào) ： ZZ560； 1D =8（ m）； 1n = r/min； n? =0 r/min； maxH =； minH =； rH =。 ? 10?? 5?? 0? 5? 10? 15? 20? (%)n?? 6 121 121 (%)M? 88 88 88 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 130 130 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 135 135 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 180 180 (%)M? 311( / )Q m s 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 15 (%)T? 89 N（ MW） 200 200 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? 88 88 87 84 N（ MW） 表 1— 8 方案 II 等效率線計(jì)算 ()Hm 11Tn 11Mn 轉(zhuǎn)輪型號(hào)： ZZ560； 1D =（ m）； 1n = r/min； n? =0 r/min； maxH =； minH =； rH =。 ? 10?? 5?? 0? 5? 10? 15? 20? (%)n?? 5 114 114 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 121 121 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 124 124 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 16 8 148 148 (%)M? 311( / )Q m s 1 .47 1 .71 (%)T? N（ MW） 188 188 (%)M? 311( / )Q m s (%)T? N（ MW） 注： 11 1 /Tn nD H? ； 11 11 11MTn n n? ??； M? ? ??? ? ； 2 3 / 21 1 19 .8 1N D Q H ?? (2) 繪制等吸出高度線計(jì)算表（見表 17， 19） 表 1— 9 方案 I等吸出高度線計(jì)算 ()Hm 11Tn 11Mn 轉(zhuǎn)輪型號(hào) ： ZZ560； 1D =8（ m）； 1n = r/min； n? =0 r/min； maxH =； minH =； rH =； ?? ； mW ?? m 122 122 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 129 129 ? ? 311( / )Q m s 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 17 N（ MW） ()SHm 132 132 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 8 158 158 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 200 200 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 表 1— 10 方案 II等吸高度線計(jì)算 ()Hm 11Tn 11Mn 轉(zhuǎn)輪型號(hào) ： ZZ560； 1D =； 1n =； n? =0 r/min； maxH =； minH =； rH =； ?? ； mW ?? m 114 114 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） 長 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 18 ()SHm 121 121 ? ? 311( / )Q m s N（ MW） ()SHm 124 124 ? ? 311( / )Q m s N（ MW）