【正文】 進的工具，設(shè)計者之間可以通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同合作，可通過eDrawings方便的共享CAD文件，可用3D Meeting通過互聯(lián)網(wǎng)實時的協(xié)同工作，用戶可通過3D Content Central在線資源庫下載自己所需的零部件。(4)良好的二次開發(fā)性和功能擴充性SolidWorks具有很好的二次開發(fā)性能，其公司與世界許多著名的軟件開發(fā)公司保持著良好的合作伙伴關(guān)系。第二章 水輪機選型（1）、 電站地理位置：位于華北地區(qū)。（2）、 樞紐任務(wù)：發(fā)電為主。查《水輪機》第157頁知：在此水頭范圍內(nèi)可以采用的水輪機類型有斜流式和混流式。 把兩種型號的型譜參數(shù)代入比轉(zhuǎn)速公式（《水輪機》P162，6—6）式計算水輪機的比轉(zhuǎn)速：查《水輪機》P313附表1比較其比轉(zhuǎn)速基本符合HL180/D06A和HL180/A194兩個機型，故最終確定水輪機的型號為HL180/D06A和HL180/A194型。系統(tǒng)里的單機容量不能超過系統(tǒng)總?cè)萘康?/3，且對可靠性要求較高。由水輪機型號方案和水輪機裝機臺數(shù)方案形成2*2個初選方案。查《水輪機》P324HL180/D06A模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速與出力限制線的交點的單位流量作為設(shè)計工況單位流量，則，對應(yīng)的模型效率，暫取效率修正值，則設(shè)計工況原型水輪機效率。轉(zhuǎn)輪直徑查《水輪機》第313頁附表1）效率修正值： 限制工況原型水輪機的效率為：的校核計算：用對原先計算的進行校核按我國規(guī)定的準輪直徑標準系列（《水輪機》P165）,～，考慮到， 。(3) 轉(zhuǎn)速的計算 由模型綜合特性曲線上查得查《水輪機》第166頁表6—6可知：轉(zhuǎn)速計算值介于75～79r/min間，故取水輪機的轉(zhuǎn)速為：取水輪機的轉(zhuǎn)速為：75，則磁極對數(shù)為：40。①、計算、 所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：：：②、確定個水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量：取與出力限制線交點處單位流量，查《水輪機》第324頁附圖8，=：=0、836：③、用①、②中計算的對應(yīng)的工況點從模型綜合特性曲線上分別查出、所對應(yīng)的模型空化系數(shù)，、。查《水輪機》知：查《水輪機》空化系數(shù)修正值曲線得水輪機水頭為80～100時，： ：：，再留一定的余量，取最大允許吸出高度。本電站轉(zhuǎn)輪直徑較大。查《水輪機》P324HL180/D06A模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速與出力限制線的交點的單位流量作為設(shè)計工況單位流量，則，對應(yīng)的模型效率，暫取效率修正值，則設(shè)計工況原型水輪機效率。轉(zhuǎn)輪直徑查《水輪機》第313頁附表1）效率修正值： 限制工況原型水輪機的效率為：的校核計算：用對原先計算的進行校核按我國規(guī)定的準輪直徑標準系列（《水輪機》P165）,～10m之間，考慮到， 。(3) 轉(zhuǎn)速的計算由模型綜合特性曲線上查得查《水輪機》第166頁表6—6可知：～，故取水輪機的轉(zhuǎn)速為：，則磁極對數(shù)為：44。①、計算、 所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：：：②、確定個水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量：取與出力限制線交點處單位流量，查《水輪機》第324頁附圖8，=：=0、835：③、用①、②中計算的對應(yīng)的工況點從模型綜合特性曲線上分別查出、所對應(yīng)的模型空化系數(shù)，、。查《水輪機》知：查《水輪機》空化系數(shù)修正值曲線得水輪機水頭為80～100時，： ：：，再留一定的余量，取最大允許吸出高度。本電站轉(zhuǎn)輪直徑較大。查《水輪機》P323HL180/A194模型轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速與出力限制線的交點的單位流量作為設(shè)計工況單位流量，則，對應(yīng)的模型效率，暫取效率修正值，則設(shè)計工況原型水輪機效率。轉(zhuǎn)輪直徑查《水輪機》第313頁附表1）效率修正值： 限制工況原型水輪機的效率為：的校核計算：用對原先計算的進行校核按我國規(guī)定的準輪直徑標準系列（《水輪機》P165）,計算值處于標準值9～，由于特別接近9m，故取=9m。(4)水輪機設(shè)計流量Q的計算設(shè)計工況點的單位流量為：則(5)幾何吸出高度的計算為使水輪機盡可能不發(fā)生空化，取、三個水頭分別計算水輪機的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允許吸出高度，為此進行如下計算。④、分別用查到的空化系數(shù)計算、對應(yīng)的吸出高度。(6)飛逸轉(zhuǎn)速的計算查《水輪機》可知HL180/A194的單位飛逸轉(zhuǎn)速為故水輪機的飛逸轉(zhuǎn)速為：(7)轉(zhuǎn)輪軸向水推力的計算～。則水輪機轉(zhuǎn)輪軸向水推力為：(8) 檢驗水輪機的工作范圍，并繪制其工作范圍設(shè)計工況的單位流量=最大、最小及設(shè)計水頭所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：平均水頭下的單位轉(zhuǎn)速： 方案四各技術(shù)參數(shù)的計算(1)轉(zhuǎn)輪直徑的計算水輪機額定出力： 式中，式中，——為發(fā)電機的效率，～，～,因為本電站單機容量比較大，取。查《水輪機》第105頁式（6—13）可得水輪機轉(zhuǎn)輪直徑為：(2)效率的計算（最大模型效率查《水輪機》第323頁附圖7。(3) 轉(zhuǎn)速的計算由模型綜合特性曲線上查得查《水輪機》第166頁表6—6可知：～，故取水輪機的轉(zhuǎn)速為：取水輪機的轉(zhuǎn)速為：，則磁極對數(shù)為：46。①、計算、 所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：：：②、確定個水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量：取與出力限制線交點處單位流量，查《水輪機》第323頁附圖7，=：=0、743：③、用①、②中計算的對應(yīng)的工況點從模型綜合特性曲線上分別查出、所對應(yīng)的模型空化系數(shù)，、。查《水輪機》知：查《水輪機》空化系數(shù)修正值曲線得水輪機水頭為80～100時，： ：：，再留一定的余量，取最大允許吸出高度。本電站轉(zhuǎn)輪直徑較大。 綜上，考慮各方面的因素，選取方案三和方案四作為精選方案，其參數(shù)見下表所示：表24 精選分案參數(shù)參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪型號臺數(shù)（臺）轉(zhuǎn)輪標稱直徑效率轉(zhuǎn)速設(shè)計流量幾何吸出高度飛逸速軸向推力一HL180/A19459750 142二HL180/A1944 0 精選方案綜合特性曲線的繪制一、方案三水輪機綜合運轉(zhuǎn)特性曲線的繪制繪制等效率曲線的具體步驟為： （1）在水輪機工作水頭范圍內(nèi)(Hmin~Hmax)內(nèi)，取若干間隔均勻的水頭（一般取4~5個），計算各水頭所對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n11m, 以各n11m值在模型綜合特性曲線上作水平線與其等效率線相交得一系列交點，根據(jù)交點處的Q1計算出原型水輪機的效率和出力P，然后，作出各水頭的=f（P）曲線。（3）作P—H坐標系，并在其中繪出計算中所選水頭值的水平線，將（2）中所得到的各點按其H、P值點到P—H坐標系中，連接各點即得到某效率值的等效率線。等效率曲線圖分別繪制如圖21和圖22所示。 原型水輪機出力。千瓦)方案三效率曲線圖如圖21圖21表26 方案四的等效率曲線計算表Hmax = 100m n11M =（r/min）H r= 94m n11M =（r/min）Q11PQ11PH = 86m n11M = （r/min）Hmin = 80m n11M =（r/min）Q11PQ11P 單位（）方案四效率曲線圖如圖22所示。（2）根據(jù)吸出高度計算式 計算各點Hs，并計算各點出力P。（4）在Hs=f（P）曲線圖上取m值作水平線與各Hs=f（P）曲線相交，記下各交點的水頭H及出力P，將這些點（P、H）繪制到P~H坐標系內(nèi)，并用光滑曲線連接即為即為m的等吸出高度線。等吸出高度線圖分別繪制在附圖3和附圖4中。千瓦）、H（m）、HS（m）方案三的吸出高度線如圖23所示：圖23表28方案四等吸出高度線的計算HQ11PHSHmax=100mn11=（r/min）789101214Hr=94mn11=（r/min）H=80mn11=（r/min）8單位：P（萬方案三和方案四出力限制線的計算和繪制均按上述步驟進行，計算結(jié)果分別計于表29。表29 方案三和方案四出力限制線的計算表方案三Hr = 94m= Q11r = m3/sPr= （萬千瓦）方案四Hr = 94m= Q11r = m3/sPr= （萬千瓦）方案三的出力限制線如圖15所示；方案四的出力限制線如圖16所示： 圖25 圖26綜上可得出方案三和方案四的綜合運轉(zhuǎn)特性曲線如圖27和28所示：圖27 投資估算一、機電設(shè)備計算比較方案三：（1）根據(jù)《水電站設(shè)計手冊》電氣一次的發(fā)電機部分，推薦使用傘式發(fā)電機組。 ——發(fā)電機額定容量（k——額定轉(zhuǎn)速（rpm）。（3）水輪機總重量估算：查《水電站機電設(shè)計手冊》圖255 ，得出水輪機總重量= 2500t（4）方案三的機電總投資P計算為：，發(fā)電機按每噸4萬計。（2）發(fā)電機總重估算： (t) ——發(fā)電機總重量（t）。VA）。 K ——系數(shù)，對傘式發(fā)電機取7~9，本電站取K= 8。則 (億元) 兩個方案列表為210所示：表210兩方案計算結(jié)果參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪型號機組臺數(shù)發(fā)電機總重估算(t)水輪機總重量估算（t）機電總投資P計算（億元）三HL180/A194529582500四HL180/A194437733300兩方案比較：。千瓦） （萬千瓦） （萬三、土建工程比較就單臺水輪機比較：，所以廠房水下部分的開挖量方案三小于方案四。四、最優(yōu)方案的確定及相關(guān)參數(shù)的確定，動能經(jīng)濟符合要求，但方案四比方案三的土建工程開挖量及廠房面積少得多，所以將方案四作為最佳選擇方案。（2）轉(zhuǎn)速n= r/