水輪機(jī)選型word版-在線瀏覽
2025-02-24 14:41本頁(yè)面
【正文】 計(jì)算。用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n1039。=n39。 水頭 H 采用 Ha。 7 工作范圍的驗(yàn)算 求出水輪機(jī)的參數(shù) D n 后，在模型綜合特性曲線上繪出水輪機(jī)的相似工作范圍，檢驗(yàn)是 否包括了高效率區(qū)，以驗(yàn)證 D n 的合理性。1max，由 Hmax、 Hmin、 D n 求出： n39。1max，在綜合特性曲線上以 Q39。1min 和 n39。 HS的計(jì)算 計(jì)算公式：rs HkH ????? 90010 水輪機(jī)方案確定后，根據(jù)水輪機(jī)運(yùn)行條件、水電站的開挖情況等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線 可以 綜合反映原型水輪機(jī) H、 N、 η、 Hs 等參數(shù)之間的關(guān)系 。 可以 反映 出水輪機(jī)的 能量特性、汽蝕特性、運(yùn)行限制范圍。 8 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線 一、 HL水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線 等效率線 η=f(H,N)的繪制步驟 (1) 在 Hmax, Hmin 之間，取 4~6 個(gè) H， 其中 包括 Hmax， Hmin， Hr， Ha，繪制每個(gè)水頭下的 η=f(N)。η Hr= H3/2= 111 nHnDn M ????? N=1073/2Q139。η ηM Q139。 η N ηM Q139。對(duì)每一個(gè)水頭，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的 n39。 b) 在輪系綜合特性曲線上繪制 n39。1)； c) 計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率； d) 按照公式 N=39。 (5) 輔助曲線的繪制：以效率 η為縱坐標(biāo)，出力 N 為橫坐標(biāo)，用表中的數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)水頭繪制一條工作特性曲線。 (6) 運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線的繪制 a) 以水頭為縱坐標(biāo)，水頭為橫坐標(biāo)，繪出坐標(biāo)系。 b) 在圖 2 上繪出三個(gè)水頭的水平線。 d) 將上面結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)繪在圖 2 上。就繪成了水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線的等效率曲線。 當(dāng) HHr 時(shí)，水輪機(jī)則受到 5%出力限制線的限制，對(duì)限制線上各點(diǎn)分別計(jì)算，得 10 出 B(Hmin, Nmin)，連接 A 和 B，即為 HHr 時(shí)的出力限制線。連接著三個(gè)點(diǎn)即可得到斜向陰影線。 整個(gè)出力限制線由兩部分組成： N=Nf 的豎直線段和三個(gè)水頭下的斜向陰影線。 3. 等吸出高 度線的繪制 (1) 針對(duì)每個(gè)水頭進(jìn)行列表計(jì)算。 (2) 求出 每個(gè)水頭 相應(yīng)的 n139。作水平線，與等空蝕系數(shù)線交于一些點(diǎn)，查出這些交點(diǎn)的 σ和 Q139。 在表內(nèi)計(jì)算 N、 σ+Δσ、 Hs 等吸出高度線 的繪制方法： (1) 作不同水頭下 Q139。 11 (2) 在相應(yīng)的模型綜合特性曲線上，作各水頭下 n139。 (3) 由 Q1 可在 N=f(Q1)輔助曲線上查得相應(yīng)的 N 值，并記入表。 (5) 在 Hs=f(N)上，作 Hs=常數(shù) 線，交點(diǎn) (H, N)，在 H～ N 內(nèi)繪出即可。1 N σ+Δσ (σ+Δσ)H Hs 等吸出高 度線給出了水輪機(jī)在其工作范圍內(nèi)，各運(yùn)行工況下的最大允許吸出高度，以便進(jìn)行方案比較，確定水輪機(jī)的安裝高程。即在綜合特性曲線上的 n139。 12 出力限制線的繪制。當(dāng) HHr 時(shí)，水輪機(jī)的出力受最大過(guò)水能力的限制，即導(dǎo)葉最大開度的限制。 第四節(jié) 水輪機(jī)蝸殼的形式及尺寸確定 一、蝸殼 的功用及型式 (一 ) 功用 蝸殼是水輪機(jī)的進(jìn)水部件，把水流以較小的水頭損失，均勻?qū)ΨQ地引向?qū)畽C(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。 (二 ) 型式 混凝土蝸殼和鋼蝸殼。 H≦ 40m, 鋼筋混凝土澆筑， “T”形斷面。其斷面為圓形，適用于中高水頭的水輪機(jī)。 鑄鋼蝸殼： H200m 時(shí)，鋼板太厚，不易焊接，與座環(huán)一起鑄造 而成的鑄鋼蝸殼，其運(yùn)輸困難。 混凝土蝸殼 ： “T”形。 蝸殼中間斷面 2. 蝸殼包角 蝸殼末端 (鼻端 )到蝸殼進(jìn)口斷面之間的中心角 φ0 (1) 金屬蝸殼： φ0=340176。,常取 345176。~270176。一大部分水流直接進(jìn)入導(dǎo)葉，為非對(duì)稱入流，對(duì)轉(zhuǎn)輪不利） 蝸殼進(jìn)口平均流速： 進(jìn)口斷面流量 ： 15 Qmax——水輪機(jī)的最大引用流量。 已知 條件 ： Hr， Qmax， b0， Da， Db， φ0， VC 水流在蝸殼中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 水流進(jìn)入蝸殼后，形成一種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) (環(huán)流 )，之后進(jìn)入導(dǎo)葉 , 水流速度分解為 Vr、Vu。 (2) 圓周流速 Vu=C， 即假定 Vu=VC=C 3. 蝸殼的水力計(jì)算按 (Vu=VC=C) (1) 金屬蝸殼水力計(jì)算 16 (i) 蝸殼進(jìn)口斷面：cccc VQVQF 00m a x 360??? 斷面半徑：???? Cc VQF 0 0m a xm a x 360?? 從軸心線到蝸殼外緣半徑： maxmax 2??? arR (ii) 中間斷面 ( i??? ) max0360 ii ?? ciuii VQVQF 0m ax360 ??? ??? Cii VQ 0max360? iai rR ?2?? 由此可以繪出蝸殼平面圖單線圖。 (2) 混凝土蝸殼的水力計(jì)算 (半解析法 ) (1) 按進(jìn)口流速求進(jìn)口斷面積； (2) 根據(jù)水電站具體情況選擇斷面型式，并確定斷面尺寸，使其 F=Fc。 見(jiàn)圖。 (5) 按Ciuii VQVQF 0m ax360 ??? 繪出 F = f(φ)直線。 17 第五節(jié) 尾水管的型式及其主要尺寸 一、尾水管型式 直錐形 ——用于小型水輪機(jī) 彎錐形 ——用于臥軸水輪機(jī) 彎肘形 ——適用于 大中型電站 。 其 組成 包括 ：直錐段、肘管、出口擴(kuò)散段。 混流式：直錐管與基礎(chǔ)環(huán)相接， (轉(zhuǎn)輪出口直徑 )， θ=7176。 軸流式：與轉(zhuǎn)輪室里襯相連接， D3=， θ=8176。 h3——直錐段高度，其長(zhǎng)度增加將會(huì)導(dǎo)致開挖量增加。 2. 肘管 90176。 F 進(jìn) /F 出 = 曲率半徑 R 小 ——離心力大 ——壓力、流速分布不均勻 —hw 大。 19 出口擴(kuò)散段 矩形擴(kuò)散管，出口寬度 B5。~13176。 尾水管的總高度和總長(zhǎng)度是影響尾水管性能的重要因素。 h4 為肘管高度，不易變動(dòng)。 h3 大 →開挖加大，工程投資增大； L：機(jī)組中心到尾水管出口， L 大 →F 出 大 →V 出 小 →ηw大 →hf 大 →廠房尺寸加大，一般 L=( ～ )D1。 廠房設(shè)計(jì)中，由于地形、地質(zhì)條件，布置廠房的原因，在不影響尾水管能量指標(biāo)的前提下，對(duì)選出的尾水管尺寸可作局部變更。~12176。 20 第六章 水輪機(jī)選型設(shè)計(jì) 由于各開發(fā)河段的水力資源和開發(fā)利用的 情況不同，水電站的工作水頭和引用流量范圍也不同，為了使水電站經(jīng)濟(jì)安全和高效率的運(yùn)行，就必須有很多類型和型式的水輪機(jī)來(lái)適應(yīng)各種水電站的要求。因此有必要使水輪機(jī)生產(chǎn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，盡可能減少水輪機(jī)系列，控制系列品種，以便加速生產(chǎn)、降低成本。
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