【正文】 化系數(shù) ?? 空化曲線的交點(diǎn) 的效率 ?mH? 真機(jī)的效率 9 0 7 inm in ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機(jī)出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應(yīng)的效率。 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 rQ 的計(jì)算 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計(jì)算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個(gè)水頭分別計(jì)算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允 許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計(jì)算 minH 、 rH 、 maxH 對(duì)應(yīng)的吸出高度 計(jì)算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲水輪機(jī)水頭為 時(shí)， ??? minH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? rH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? maxH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 9 9 第 1 章 水輪發(fā)電機(jī)組選型設(shè)計(jì) 從三個(gè)吸出高度計(jì)算值中取最小值 ? ，再留一定的余量，取最大允許吸出高度 mHs ?? 。 故水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為： ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值 ~ 之間，考慮到取 偏小，難于保證設(shè)計(jì)水頭下發(fā)生額定出力；若取 又太大，不經(jīng)濟(jì)。 轉(zhuǎn)速 n 的計(jì)算 由 500ZZ 轉(zhuǎn)輪技 術(shù)資料提供 查得 min/r128n110 ? m i n/ 1110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計(jì)算值介于同步轉(zhuǎn)速 m in/~ r 之間。逼近法見(jiàn)下表： 11 11 第 1 章 水輪發(fā)電機(jī)組選型設(shè)計(jì) 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機(jī)效率 (%) 出力 )(kW 59845 49268 88 50729 88 51107 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機(jī)效率 (%) 出力 )(kW 87 52021 49039 50291 91 50888 51428 由逼近法表格知： maxH ： ?H? rH 、 avH ： ?? HavHr ?? 則平均效率為： a xm i n ????????? HrH a vHH ????? 轉(zhuǎn)輪直徑 1D 的校核 用 ?? 對(duì)原先計(jì)算的 1D 進(jìn)行校核 ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 轉(zhuǎn)輪直徑 ）（ ?D 仍合適。 minH ： max11n 與 空化系數(shù) ?? 空化曲線作為限制， ?? rH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? ，對(duì)應(yīng)空化系數(shù) ?? maxH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? ，對(duì)應(yīng)空化系數(shù) ?? 查教材推薦設(shè)計(jì)尾水位的水輪機(jī)過(guò)流量， 本方案裝機(jī) 4 臺(tái) )/(245 3r sm?? 根據(jù)水位 — 流量關(guān)系曲線查得 流量 )/(245Q 3r sm? 對(duì)應(yīng)的水位 mE ? 。 水輪機(jī)安裝高程 )( 6 6 41 mXDH Sw ?????????? X—— 軸流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)高度系數(shù)，取 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計(jì)算 由 ZZ500 模型水輪機(jī)飛逸特 性曲線查得，在最大導(dǎo)葉開(kāi)度下單位飛逸轉(zhuǎn)速，min/r479n 11 ?R 故水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速為 m i n)/r(425 1m a x11 ???? DHRR 計(jì)算軸向水推力 tF 據(jù) ZZ500 轉(zhuǎn)輪技術(shù)資料提供的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) .870Kt ? ， 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪軸向水推力為： NHD 5575 23m a x213tt ??????? ?? 、方案Ⅳ 、 MW405? 244/260 AHL 計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑 水輪機(jī)的額定出力為： W4081 6%984000 0 kNP GGr ??? ? 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 min80110 r/n ? 與出力限制線的交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量，則 ）（ s/ 3110 ? ,對(duì)應(yīng)的模型效率 ?? ，暫取效率修正值%2??? ，則設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率 8 9 7 ?????? ??? 。本機(jī)組屬于大型水輪 機(jī)，故取非標(biāo)準(zhǔn)值 ?D 。 則 機(jī)組運(yùn)行區(qū)域如下圖： 13 13 第 1 章 水輪發(fā)電機(jī)組選型設(shè)計(jì) 根據(jù) 244/260 AHL 模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線，取 min/ r 時(shí)水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍剛好，取 min/ r 偏離了高效率中心區(qū)域， 故取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速min/ rn ? 效率 r? 的計(jì)算： )(1DD)1(1 55 1m10mm a xr ??????? ?? 效率 修正值： m a x ?????? ??? 平均效率 ? 的計(jì)算 minH ：取 minH 下 ）（ m in/ x11 rn ? 與出力限制線的交點(diǎn)的效率 ?mH? 真機(jī)的效率 9 1 3 inm in ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機(jī)出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應(yīng)的效率。 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 rQ 的計(jì)算 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計(jì)算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個(gè)水頭分別計(jì)算水輪 機(jī)的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允許吸出高度。 （ 1）、計(jì)算 maxH 、 rH 、 minH 所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 11n maxH ： ）（ m i n/ m a x1m in11 rHnDn ???? rH ： ）（ min/ rHnDnrr???? minH ： ）（ m i n/ m in1m a x11 rHnDn ???? （ 6） 、確定各水頭所對(duì)應(yīng)的出力限制工況點(diǎn)的單位流量 11Q minH ：取 max11n 與出力限制線交點(diǎn)處的單位流量 )/( 3ma x11 smQ ? rH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? maxH ：由逼近法表格知 sm / 3m in11 ? （ 7） 、用（ 1）、（ 2）中計(jì)算的對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)從模型綜合特性曲線上分別查出 minH 、 rH 、maxH 所對(duì)應(yīng)的模型空化系數(shù)，分別是 、 、 （ 8） 查教材推薦設(shè)計(jì)尾水位的水輪機(jī)過(guò)流量， 本方案裝機(jī) 5 臺(tái) )/( 8 91 9 .5 3r sm???? 根據(jù)水位 — 流量關(guān)系曲線查得流量 )/( 3 sm? 對(duì)應(yīng)的水位 mE ? 。 水 輪機(jī)安裝高程 7 9 5 1 100 ????? Db )( mbH oSw ????????? 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計(jì)算 由 HL260/A244 模型水輪機(jī)飛逸特性曲線查得，在最大導(dǎo)葉開(kāi)度下單位飛逸轉(zhuǎn)速，m in/ 11 ?R 故水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速為 m i n)/r(141 1m a x11 ???? DHRR 計(jì)算軸向水推力 tF 據(jù) HL260 轉(zhuǎn)輪技術(shù)資料提供的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) 1~ t ? ，轉(zhuǎn)輪直徑較小、止漏環(huán)間隙較大時(shí)取大值。 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪軸向水推力為： NHD 2435 23m a x213tt ??????? ?? 、方案Ⅴ 、 MW405? 503JK 計(jì)算轉(zhuǎn)輪直 徑 水輪機(jī)的額定出力為： W4081 6%984000 0 kNP GGr ??? ? 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 min135110 r/n ? ,取限制工況的 單位流量 ）（ s/ 3110 ? ,對(duì)應(yīng)的空化系數(shù) ?? 作為限制，對(duì)應(yīng)的模型效率 ?? ，暫取效率修正值%2??? ，則設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率 ?????? ??? 。本機(jī)組屬于大型水輪機(jī)，故取非標(biāo)準(zhǔn)值 ?D 。 則機(jī)組運(yùn)行區(qū)域如下： 16 16 水電站主輔機(jī)設(shè)備選型設(shè)計(jì) 根據(jù) 503JK 模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線，取 min/ r 時(shí)水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍剛好，取 min/125r 偏離了高效率中心區(qū)域，且 min/ r 接近同步轉(zhuǎn)速min/ r 故取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速 min/ rn ? 效率 r? 的計(jì)算： ) ()(1))(1(1 10510r51m10mma xr ??????????? HH m?? 效率修正值： m a x ?????? ??? 平均效率 ? 的計(jì)算 (1)、計(jì)算 maxH 、 rH 、 minH 所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 11n maxH ： ）（ min/ m a x1m i n11 rHnDn ???? rH ： ）（ m i n/ rHnDnrr???? minH ： ）（ min/ m i n1m a x11 rHnDn ???? (2)、 minH ：取 minH 下 ）（ m in/ 3 7ma x11 rn ? 與 空化系數(shù) ?? 空化曲線的交點(diǎn) 的效率 ?mH? 真機(jī)的效率 i nm i n ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機(jī)出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應(yīng)的效率。 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 rQ 的計(jì)算 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計(jì)算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個(gè)水頭分別計(jì)算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允 許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計(jì)算 minH 、 rH 、 maxH 對(duì)應(yīng)的吸出高度 計(jì)算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲水輪機(jī)水頭為 時(shí)， ??? minH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? rH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 18 18 水電站主輔機(jī)設(shè)備選型設(shè)計(jì) maxH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 從三個(gè)吸出高度計(jì)算值中取最小值 ? ，再留一定的余量，取最大允許吸出高度 mHs 7?? 。 故水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為： ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列，取 ?D 。 則運(yùn)行區(qū)域如下圖： 19 19 第 1 章 水輪發(fā)電機(jī)組選型設(shè)計(jì) 根據(jù) 500ZZ 模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線，取 min/125r 時(shí)水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍剛好，取 min/ r 偏離了高效率中心區(qū)域，且 min/ r 接近同步轉(zhuǎn)速min/125r 故取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速 min/125rn? 效率 r? 的計(jì)算 ) ()(1))(1(1 10510r51m10mma xr ??????????? HH m?? 效率修正值： m a x ?????? ??? 平均效率 ? 的計(jì)算 (1)、計(jì)算 maxH 、 rH 、 minH 所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 11n maxH ： ）（ m i n/ m a x1m in11 rHnDn ???? rH ： ）（ min/ rHnDnrr???? minH ： ）（ m i n/ m in1m a x11 rHnDn ???? (2)、 minH ：取 minH 下 ）（ m in/ 3 0ma x11 rn ? 與 空化系數(shù) ?? 空化曲線的交點(diǎn) 的效率 ?mH? 真機(jī)的效率 inm in ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機(jī)出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應(yīng)的效率。 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 rQ 的計(jì)算 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計(jì)算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個(gè)水頭分別計(jì)算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中的最小值作 為最大允許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計(jì)算 minH 、 rH 、 maxH 對(duì)應(yīng)的吸出高度 計(jì)算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲水輪機(jī)水頭為 時(shí)， ??? minH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ???????