【文章內容簡介】 σ=()2軸流式:σ=+()3m軸向水推力計算混流式:F=KD2 2Hmax軸流式:F=K(D12dh2)HmaxKN飛逸轉速計算nR=n11Rr/min沖擊式水輪機基本參數(shù)計算轉輪直徑計算Zp：轉輪數(shù)Zo：噴嘴數(shù)φ；流速系數(shù),史振聲版《水輪機》~,精確3位數(shù)D1/do=10~20時，原型效率與模型差別不大do：噴嘴射流直徑, m；沖擊式最優(yōu)單位轉速一般取n11=37~41。vo：噴嘴出口射流平均速度 m/s；單位轉速n1’=；沖擊式水輪機其它參數(shù)確定：1. 水斗直徑db=2. 噴嘴口直徑dn=3. 噴針最大行程 Sn=沖擊式模型單位飛逸轉速,一般取n11R=70；單位流量Q11可表示為射流直徑計算 或m水斗數(shù)計算m噴嘴直徑計算m轉速計算r/min流量計算m3/s圓周速度系數(shù)K圓周速度u；飛逸轉速計算nR=n11Rr/min比轉速計算水輪機效率修正 混流式和定槳式水輪機效率修正: 轉槳式水輪機效率修正：式中： ηmax—模型最高效率。 DM、DT—模型、真機轉輪直徑,m； Hm、H—模型機試驗水頭、真機水頭，m。對于混流式和定槳式水輪機，η=ηM+△η；對于轉槳水輪機：轉槳式水輪機輪葉轉角不同時，最高效率也不一樣，為簡化計算,各個轉角取等修正值△η。,選取符合條件的模型曲線,按單位流量大的模型為優(yōu)先計算,得出水輪機型號、直徑、轉速、效率等進行對比。采用Excel表格進行簡單的計算、比較、確定直徑等工作非常方便，對減少工作的時間，提高工作效率有一定的幫助。水輪機選型參數(shù)計算過程，若采用手工計算,非常繁復、費時費力、工作效率較低。在此通過Excel中的公式編輯進行選型計算,填入相應已知參數(shù)：水頭、發(fā)電機出力、發(fā)電機預估效率等,即可快速得出計算結果,較手工計算更為方便。在手上無水輪機選型電算軟件的情況下，能比較好的提高工作效率；同時對于編制、整理、查找模型曲線數(shù)據有一定幫助(此表格根據水利網“不惑駒水輪機選型”稍做修改)。在水輪機選型中注意如下幾點：(1).~；(2).選擇模型最優(yōu)點單位轉速及“最優(yōu)點單位轉速177。(5~10)”做為試算的單位轉速范圍；(3).通過計算比較,找出在符合條件的模型曲線中額定轉速較高、轉輪直徑較小、效率較高的水輪機模型曲線做為最優(yōu)選；(4)將不符合水頭段的模型曲線型號剃除。(5).考慮按標準直徑系列選擇轉輪直徑；考慮已制造的相同型號、相近轉輪直徑的借用。水輪機選型算例如下：已知Nf=4000KW，ηf=。水頭分別為:100米，96米，93米，90米；進行選型計算。、蝸殼、尾水管尺寸、調速器及油壓裝置的選擇。(1)水輪機重量計算不包括調速器、油壓裝置和其他附近屬設備的水輪機重量近似按下面經驗公式計算:G=KD1aHb (噸) 式中: K、b—與水頭有關的系數(shù)。 a—與直徑D1有關的系數(shù)。轉槳式混流式水頭8030~200200直徑~~~~10abKM=HmaxD13Qi39。帶蝸殼混流機Gs=KD1aHb金屬蝸殼重量Gw=M/()d輪轂比Qi’單位流量轉槳式轉輪重量GZZ=混流式轉輪重量GHL=(+(10D1))D13(2)蝸殼外形計算金屬蝸殼采用鋼板焊接，蝸殼斷面為圓形，當蝸殼尾部用圓斷面不能和座環(huán)蝶形邊相連接時，采用橢圓形斷面，蝸殼的包角一般為345度?；炷廖仛こＳ糜诘退^、大流量機組，為了縮小廠房尺寸，一般采用較小的包角φ176。，包角通常為?176。=180~270176。,其中180176。包角較常用。連接蝸殼的座環(huán)有兩種：一種是帶蝶形邊座環(huán)；一種是無蝶形邊座環(huán)。采用帶蝶形邊座環(huán)時，其錐角為55度。根據《水輪機設計手冊》中蝸殼水利計算公式，及《水輪機》中的座環(huán)尺寸設計值初定。蝸殼的分節(jié)數(shù)見下表：轉輪直徑D1(米)金屬蝸殼分節(jié)數(shù)各節(jié)角度混凝土蝸殼包角與水頭關系≤22015水頭H蝸殼包角2~20~2313~1525135~225~23~2810~1425~40225~270~28~357~13一般情況下最小包角為180176?；炷廖仛ぴO計時角度可按下表范圍選擇：m≤nmnn=0蝸殼橫向總寬B值γ=20~35176。γ=10~20176。γ=10~15176。?≤180? =200~225? 225δ=20~30176。一般取30176。δ=0B=Rb+B=Rb+按具體條件定 蝸殼如設有支墩，則支墩出水邊至機組中心線的距離應保持L。(1) 金屬蝸殼計算示例已知某混流式水輪機的參數(shù)如下:設計水頭Hr=127m。設計流量Qr=。水輪機轉輪直徑D1=。水輪機蝸殼平面尺寸。根據水輪機工作水頭Hr=127m,選擇φ176。=345176。的金屬蝸殼。查河海大學 劉大愷《水輪機》第三版，金屬蝸殼設計,固定導葉外切圓直徑Da=~；固定導葉內切圓直徑Db=~。Da、Db座環(huán)進口和出口處直徑與水輪機轉輪尺寸D1的比值,當D1。根據 史振聲主編的《水輪機》列表求解金屬蝸殼斷面： 金屬蝸殼簡單計算 單位：米進口包角φ176。345流量Q水頭H127流速系數(shù)K(查蝸殼進口流速系數(shù)與水頭關系曲線2)蝶形邊半高h=(bo+)/2蝸殼分節(jié)角度15固定導葉蝶形邊K取值固定導葉外圓半徑Ra=座環(huán)外圓半徑進口斷面流量進口斷面流速進口斷面面積進口斷面外徑 55176。錐角頂點半徑 ra=Rohctg55進口斷面中心距 進口斷面外徑 =+S=h/cos55cos551/sin55ctg552ctg55tg55圓斷面半徑ρS 時斷面形狀改為橢圓形176176。小于此角度換成橢圓橢圓斷面長半徑中心距a1=Ra+*ρ橢圓斷面橢圓短徑橢圓面積當量A=πρi2+d2tg55橢圓斷面長徑橢圓斷面短半徑中心距橢圓斷面外徑 金屬蝸殼計算 單位：米斷面號φiφi/C2R0φi/C2R0φi/Ch2(2R0φi/Ch2)^XiXi2圓形ρi圓形ai外徑Ri1345 2330 3315