【正文】 各 H 下， 139。由在 HL240/D41 模型特性曲線上的等效率曲線上作等效率曲線的切線，讀出此時(shí)切點(diǎn)的單位轉(zhuǎn)速值 11n ，再根據(jù)111111D n DH nHnn ? ? ? 2（ ）計(jì)算出與之對(duì)應(yīng)的水頭 H。 11m(6) ? 20 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 表 HL240/D41 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線計(jì)算表 Hi Hi= Hi= n,1t=nrD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 工作特性曲線tm? ? ?? ?? P= 2 3/211 ttQ D H? m? t? 11tQ (L/s) P(kW) m? t? 11tQ (L/s) P(kW) 19537 17876 20269 18530 20989 19618 22218 20279 1 25235 22978 25962 23622 26668 24027 26985 24417 Hi Hi= Hi=65m n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 工作特性曲線tm? ? ?? ?? P= 2 3/211 ttQ D H? m? t? 11tQ (L/s) P(kW) m? t? 11tQ (L/s) P(kW) 17485 15730 18109 16840 18942 17589 19788 18160 22154 19887 22767 20241 23151 20582 Hi Hi= n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 工作特性曲線 tm? ? ?? ?? P= 2 3/211 ttQ D H? m? t? 11tQ (L/s) P(kW) 15326 15833 16518 18050 18528 21 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 在繪制 ()fN?? 工作特性曲線時(shí)，有些最高效率點(diǎn) 不易找出。 Hmax= 加權(quán)平均水頭： Hpj= 最小工作水頭： Hmin= 設(shè)計(jì)工作水頭： Hr= 當(dāng) H1=Hmax=： 11m(1) /minnr? ； 當(dāng) H2=Hr=， 計(jì)算得： 11m(2) /min? ； 當(dāng) H3=Hpj=，計(jì)算得： 11m(3) /minnr? ； 當(dāng) H4=65m，計(jì)算得： 11m(5) /minnr? ； 當(dāng) H5=Hmin=，計(jì)算得： =。n? —單位轉(zhuǎn)速修正值， 139。 估算水輪機(jī)的質(zhì)量 G 水輪機(jī)的質(zhì)量 G（不包括調(diào)速器、油壓設(shè)備及其他的輔助設(shè)備時(shí)）可按下式計(jì)算： 1abG kD H? 19 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 式中： G— 水輪機(jī)質(zhì)量， t； H— 水頭，取 H= Hmax=； k— 系數(shù)，由混流式水輪機(jī)的 ,abk 值表，查得： k=； a— 與直徑 1D 有關(guān)的指數(shù)，查得混流式水輪機(jī)的 ,abk 值表，查得：a =； b— 與水頭有關(guān)的指數(shù)，查混流式水輪機(jī)的 ,abk 值表，查得： b= 計(jì)算得： G=。 計(jì)算軸向水推力 ocP 對(duì)于混流式水輪機(jī)： 21 m ax4ocP k D H?? 式中： —ocP 軸向水推力， tf（ 1tf=）； 1—D 轉(zhuǎn)輪直徑， 1D =2m； —k 軸向水推力系數(shù)，由中小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表，可知： k =。 計(jì)算水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速 混流式水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為： m a x111( / m in )RR Hn n rD? 式中 ： —Rn 原型機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速； 11 —Rn 模型機(jī)最大可能開(kāi)度的單位飛逸轉(zhuǎn)速，由中小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表，可知： 11Rn =； max—H 最大水頭， maxH =。 Dbb o?0 式中： ob —— 導(dǎo)葉的相對(duì)高度，由中小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表可知： ob =。故選用方案二，最終確定水輪機(jī)型號(hào)為 HL240/D41， 1D =2m， rn = min/r 。 表 水輪機(jī)吸出高度 sH iH （ m) ?H m ?H m ?rH m ?H m σ sH (m) 故 sH = mini}{ sH = 方案二： HL240/D41: 1D =2m， rn = min/r 1?? ， 2?? ， 3?? ， 4?? 在各水頭下， 計(jì)算水輪機(jī)的吸出高度 sH ，見(jiàn)表 。 值查出對(duì)應(yīng)的單位流量 錯(cuò)誤 !未找到引用源。/s） P1t（ kW） 1 2 3 4 5 (a)H1= (b)H2= (c) H3= (d) H4= 圖 HL240/D41 輔助曲線 P1t=f(Q’1t) 17 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 各水頭下的 P1t=f(Q’1t)曲線，再根據(jù)2/3139。/s） P1t（ kW） 1 2 3 4 5 表 HL240/D41 較小 水頭下的輔助曲線 P1t=f(Q’1t)表 16 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) Hi Hi= Hi= n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 Δσ ηm(%) ηt(%) Qt（ m179。/s） P1t（ kW） 1 2 3 15 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) (a) H1= (b) H2= (c) H3= (d) H4= 圖 HL260/D74P1t=f(Q’1t)輔助曲線 方案二： HL240/D41: 1D =2m， rn = min/r 表 HL240/D41 較大 水頭下的輔助曲線 P1t=f(Q’1t)表 Hi Hi= Hi= n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 Δσ ηm(%) ηt(%) Qt（ m179。/s） P1t（ kW） 1 2 3 4 Hi Hi= Hi= n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 Δσ ηm(%) ηt(%) Qt（ m179。 方案一： HL260/D74: 1D =， n=375 min/r 表 HL260/D74 各水頭下的輔助曲線 P1t=f(Q’1t)表 Hi Hi= Hi= n,1t=nD1/ iH n,1m=n,1tΔn,1 Δσ ηm(%) ηt(%) Qt（ m179。且在各水頭下， 3/221139。(39。 水輪機(jī)允許吸 出高度 sH 按下式計(jì)算： HH s ）（ ?? ?????? 900/10 所以，兩個(gè)方案設(shè)計(jì)流量均滿(mǎn)足要求。 pivq, ——電站引用流量， pivq, =79m179。/s , ???? plvqQZQ m179。/s , ???? plvqQZQ m179。 計(jì)算水輪機(jī)額定流量 Qr 水輪機(jī)額定流量 Qr： rQ H ?? 式中： FP —— 水輪機(jī)的軸功率， kW； rH —— 設(shè)計(jì)水頭， m； t?——設(shè)計(jì)工況點(diǎn) B 點(diǎn)的真機(jī)效率。 00—mZZ， 分別為真機(jī)、模型機(jī)的導(dǎo)葉數(shù)目，由中小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表知： 0 24mZ ? ；由非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)葉葉形斷面尺寸系列表可知： 0 16Z? 。 , 39。 確定水輪機(jī)導(dǎo)葉的最大可能開(kāi)度 確定真機(jī)的導(dǎo)葉分布直徑 D0 由真機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 1D ，查得非對(duì)稱(chēng)導(dǎo)葉葉形斷面尺寸系列表，知 D0。 下面分別求出各種方法下的 11minn 和 11maxn 大小，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。這 2 條直線之間應(yīng)包含主要綜合特性曲線的優(yōu)效率區(qū)；同時(shí)， B 點(diǎn)應(yīng)在最優(yōu)工況點(diǎn)的附近，則可認(rèn)為所選擇的 1D 和 n 是合理的、正確的，否則應(yīng)重新選擇 1D 和 n 的值。/s, n’1t=。1t(kW) 11 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖 HL240/D41 輔助曲線 P39。1m(m179。,1 ???? rtr HD NP kW 表 HL240/D41 輔助曲線 P39。 (2) HL240/D41：轉(zhuǎn)輪直徑 1D =2m， 單位額定轉(zhuǎn)速 min/ 39。1ti=f(Q’1t) 找出 B 點(diǎn)位置為 Q=179。/s) P39。1ti=f(Q’1t)計(jì)算數(shù)據(jù)表 Ηm(%) ηt(%) Q39。 ,1 rHnDnrtr???? 21270 39。,1 rtr HD PP ?，在輔助曲線上有 11,trQ 與之對(duì)應(yīng)，從而得到 11, 11, 11m r trQ Q Q? ? ?，將11, mrQ 的值返回到模型綜合特性曲線圖上與 11,mrn 線相交于 B 點(diǎn)，即為真實(shí)工況點(diǎn)。1tN ，并作輔助曲線P1t=f(Q’1t)。1,mrn 水平線上，在其上查找點(diǎn) 39。,1 nnn trmr ??? 式中： rn ——額定單位轉(zhuǎn)速， r/min； 1D ——真機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑， m； rH ——設(shè)計(jì)水頭， rH =； 1n? ——單位轉(zhuǎn)速修正值，取 1n? =0。139。 表 效率及單位參數(shù)的修正 水輪機(jī)型號(hào) 轉(zhuǎn)輪直徑1D（ cm） 效率 修正值?? 單位參數(shù)修正值 11( /min)nr? 1111mnn? 11( / )QLs? 1111m? 是否修 正 HL260/D74 1D =180 % 1 % 13 % 否 HL240/D41 1D =200 2% % 14 % 否 核對(duì)所選擇的真機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 確定水輪機(jī)的真實(shí)工況點(diǎn) B 實(shí)際水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速： rrtr HDnn 139。? ?11m 時(shí)，單位參數(shù)可不予修正。? ?11m0nn，39。當(dāng) 39。?mn式 中 : 模 型 機(jī) 最 優(yōu) 工 況 下 的 單 位 轉(zhuǎn) 速 。 39。 39。 39。 39。 1 0 0 m? ? ??? 式中： 0? — 真機(jī)的最優(yōu)工況效率； 0m? — 模型機(jī)的最優(yōu)工況，由中小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表確定。 表 額定轉(zhuǎn)速 rn 的計(jì)算結(jié)果 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 水輪機(jī)型號(hào) HL260/D74 HL240/D41 rn (r/min) 查水輪發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速系列表，接近標(biāo)準(zhǔn)額定轉(zhuǎn)速可以選擇，選取結(jié)果見(jiàn)表 。 表 轉(zhuǎn)輪公稱(chēng)直徑 1D 水輪機(jī)型號(hào) HL260/D74 HL240/D41 1D (cm) 180 200 確定額定轉(zhuǎn)速 n 額定轉(zhuǎn)速 nr: 1110 DHnn pjr ? 式中 : n110 — 設(shè)計(jì)單位轉(zhuǎn)速 , /minr ； —pjH 加權(quán)平均水頭 , pjH =； 1—D 真機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑 , m。 計(jì)算結(jié)果如表 所示。 ? — 為水輪機(jī)的效率， ? 也可根據(jù)水輪機(jī)的型號(hào)近似的取值，即 HL 水輪機(jī)為 ~ 。 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 轉(zhuǎn)輪直徑 1D r1 3211P ( ) rrDmQH ??