水電站建筑物與水力機(jī)械考試重點(diǎn)-文庫(kù)吧資料
2025-03-31 05:10本頁(yè)面
【正文】 輪機(jī)的基本構(gòu)造：進(jìn)水設(shè)備、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、出水設(shè)備。出力：水輪機(jī)軸端的輸出功率，也稱為水輪機(jī)的出力。水輪機(jī)的工作參數(shù)：工作水頭，流量，出力，效率，工作力矩及轉(zhuǎn)速。計(jì)算調(diào)壓室最高涌動(dòng)水位，從而確定調(diào)壓室的頂部高程。調(diào)壓室與引水道直接連接，因而可不考慮調(diào)壓室底部流速水頭的影響。調(diào)速器嚴(yán)格保持出力為常數(shù)。氣墊式或半氣墊式調(diào)壓室。溢流式調(diào)壓室。阻抗式調(diào)壓室。上游雙調(diào)壓系統(tǒng)。下游調(diào)壓室。在正常運(yùn)行時(shí)，水流經(jīng)過(guò)調(diào)壓室與引水道連接處的水頭損失應(yīng)盡量小。調(diào)壓室應(yīng)滿足的要求：盡可能充分反射由壓力管道傳來(lái)的水錘波，以減少壓力管道中的水錘壓力，并使傳至引水道中的水錘值控制在合理的范圍內(nèi)，應(yīng)能保證調(diào)壓室中發(fā)生的一切水位波動(dòng)都具有逐漸衰減的性質(zhì)，并且衰減的愈快愈好。 其工作原理為：利用調(diào)壓室擴(kuò)大的斷面積和自由水面，水錘波就會(huì)在調(diào)壓室反射到下游去。調(diào)壓塔（井）：為了有效減少引水道中的水錘壓力，根據(jù)地形和地質(zhì)條件，設(shè)置在地面以上（下）的調(diào)壓室，稱為調(diào)壓塔（井）。3減小壓力管道中的流速。減小水錘壓力的措施：縮短壓力管道的長(zhǎng)度。直接水錘：當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)間Ts等于或小于一相時(shí)，即Ts≦2L/a或L≧aTs/2，也就是由水庫(kù)處異號(hào)反射回來(lái)的水錘波尚未達(dá)到閥門之前，閥門已經(jīng)關(guān)閉終止，這種水錘稱為直接水錘。調(diào)壓室的水位波動(dòng)主要是由于水體的往復(fù)運(yùn)動(dòng)引起，其特點(diǎn)是振幅小，變化慢，周期長(zhǎng)。水錘波：水錘壓力▽H不是在閥門關(guān)死的一瞬間在全管道出現(xiàn)的，而是以“波”的形式自閥處沿管道逐漸向上游傳播，這就是水錘波。調(diào)節(jié)保證計(jì)算的目的：通過(guò)調(diào)節(jié)保證計(jì)算和分析，正確合理地解決導(dǎo)葉啟閉時(shí)間、水錘壓力和機(jī)組轉(zhuǎn)速上升值三者之間的關(guān)系，最后選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)葉啟閉時(shí)間和方式，使水錘壓力和轉(zhuǎn)速上升值均在經(jīng)濟(jì)合理的允許范圍內(nèi)。決定管道內(nèi)的最小內(nèi)水壓力，作為管線布置，防止壓力管道中產(chǎn)生負(fù)壓和校核尾水管內(nèi)真空度的依據(jù)。在有壓引水管道中將出現(xiàn)所謂的“水錘”現(xiàn)象。如果我們?cè)贓、F點(diǎn)殼體外用一種構(gòu)件加固，在內(nèi)水壓力作用下倘若這加固構(gòu)件對(duì)殼體施加的反力盡可能起到恢復(fù)不平衡力T的作用，那么不完整的圓柱殼的受力狀態(tài)將接近完整的圓柱殼而得到改善。三岔管的基本原理：每個(gè)支管的圓柱殼在E、F處被割去了一段圓弧，對(duì)其圓柱殼在E、F兩點(diǎn)施加的環(huán)拉力T不復(fù)存在，使理想的受力條件被破壞。地下埋藏式岔管。岔管的布置形式：卜型布置、對(duì)稱Y型布置、三岔型布置。結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，受力條件好，不產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中和變形。由薄殼和剛度大的加強(qiáng)構(gòu)件組成，管壁厚，構(gòu)件尺寸大，有時(shí)需要鍛造、焊接工藝要求高，造價(jià)也高。岔管特點(diǎn)：受力條件差，水流方向和流態(tài)有較大改變，要求尺寸盡量小。設(shè)置壩內(nèi)埋管可以使鋼管充分的發(fā)揮承受內(nèi)壓的作用，大大減少壩體混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力，增加抗裂穩(wěn)定性，減少配筋量，而且可以允許鋼管淺埋，可以減少壩體施工與鋼管安裝的干擾。在計(jì)算鋼管應(yīng)力時(shí)，墊層變形模量取最低值。軟墊層的特點(diǎn)：可以吸收鋼管在內(nèi)壓作用下的徑向變位，從而使內(nèi)壓只有一部分或很小部分傳至壩體。接縫灌漿可減小縫隙，也有利于鋼襯抗外壓失穩(wěn)。施工荷載。溫度變化引起的力。壩內(nèi)埋管的荷載：內(nèi)水壓力。造價(jià)低?；炷翂误w壓力管道的特點(diǎn)：進(jìn)水口設(shè)于壩體，結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單。埋管基本假定：1縫隙均勻 2巖石向同性，地下埋管是軸對(duì)稱組合筒結(jié)構(gòu)。地下埋管承受內(nèi)壓分析的基本工作原理：1埋管承受內(nèi)壓后，鋼襯發(fā)生徑向位移，使混凝土內(nèi)發(fā)生環(huán)向拉應(yīng)力，從而在襯圈內(nèi)產(chǎn)生徑向均勻裂紋。地下埋管是鋼襯與巖體之間用混凝土回填后共同受力的組合結(jié)構(gòu)。4地下埋管宜用單管多機(jī)供水方式。2要使埋管軸線盡量與巖層構(gòu)造面垂直。2在地下水壓力較高的地方，鋼襯可能受甚大外壓，造成失穩(wěn)。排水孔設(shè)置在鋼管的最低處供檢修放空時(shí)排除管內(nèi)積水及泥沙。設(shè)置在水輪機(jī)前閥門處的伸縮節(jié)還可以適應(yīng)微量的不均勻沉陷而引起的鋼管角變位，同時(shí)為閥門拆裝提供方便。鎮(zhèn)墩尺寸要求1應(yīng)能夠?qū)摴艿霓D(zhuǎn)彎段完全包住。ζ=rHD/2[σ] (鍋爐公式) → ζ≥rHD/2φ[σ] (cm)管壁厚度應(yīng)至少比計(jì)算值加2mm，ζ≥D/800+4（mm）≥6mm管壁應(yīng)力計(jì)算應(yīng)選擇4個(gè)基本計(jì)算部位：跨中斷面11 2支承環(huán)旁管壁膜應(yīng)力區(qū)邊緣 3加勁環(huán)及其旁管壁 4支承環(huán)及其旁管壁明鋼管失穩(wěn)原因：1水電站引水道可能在機(jī)組負(fù)荷變化過(guò)程中產(chǎn)生水錘使管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓2在鋼管放空時(shí)由于通氣孔失靈而產(chǎn)生真空。10管道直徑變化處、轉(zhuǎn)彎處及作用在悶頭、閘閥、伸縮節(jié)上的水壓力 11鎮(zhèn)墩、支墩不均勻沉陷引起的力。其形式有：1滑動(dòng)式支座：無(wú)支承環(huán)鞍形支座、有支承環(huán)鞍形支座、有支承環(huán)滑動(dòng)支座。鎮(zhèn)墩將管段的一端固定在地基上，防止位移。鎮(zhèn)墩依靠本身重量固定鋼管，一般用混凝土澆制。鋼管軸線轉(zhuǎn)彎處設(shè)鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)墩間管段用支墩支承，兩鎮(zhèn)墩間設(shè)伸縮節(jié)。明管管道與廠房的關(guān)系：正向引近、縱向引近、斜向引近。（因此，明鋼管通常敷設(shè)在陡峻的山脊上，避免布置在山洪集中的山谷中）2選擇良好的地質(zhì)條件，使鋼管支承在堅(jiān)固的地基上。9安裝完畢后鋼管橢圓度≤5D/。各管段的縱縫應(yīng)錯(cuò)開，并避開橫斷面垂直軸線和水平軸線上應(yīng)力較大的部位。同一鋼管的變徑次數(shù)不宜過(guò)多，鋼管壁厚變化級(jí)差不宜太大。6管道應(yīng)有人孔和必要的供檢查和維修用得設(shè)施，進(jìn)人孔間距一般不宜超過(guò)200m。4布置管線時(shí)，應(yīng)使鋼管頂部至少在最低壓力線以下2m，以防管內(nèi)發(fā)生真空。3鋼管首端的快速閘閥必須有遠(yuǎn)方（中央控制室）和就地操作裝置，操作裝置必須有可靠電源。2對(duì)特殊組合，對(duì)鋼管的局部應(yīng)力和埋藏式
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