【正文】 故轉(zhuǎn)輪直徑 1D 取 (m)滿足要求 。由模型綜合特性曲線上查得 min)/(80110 rn ? m in )/( 6 55801110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計算值介于同步轉(zhuǎn)速 m in)/(~150 r 之間，故取水輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n 為min)/( r 。 （ 7） 幾何吸出高度的計算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 m inm ax HHH r、 三個水頭分別計算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中最小值作為最大允許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計算 m inm ax HHH r、 對應(yīng)的吸出高度 計算式： HHms )(9 0 010 ?? ?????? 式中： ?—— 水輪機(jī)安裝位置的海拔高程，取下游平均水位的海拔高程， ）（ m ； m? —— 模型空化系數(shù)； ?? —— 空化系數(shù)的修正值。 0 . 4 8 9 m520 . 0 2 20 . 1 59 0 0 7 610:0 . 7 8 3 m540 . 0 2 20 . 1 4 39 0 0 7 610:1 . 2 8 3 m580 . 0 2 20 . 1 2 39 0 0 7 610:m i nm a x??????????????????）（）（）（ssrsHHHHHH 從三個吸出高度計算值中取最小值 ， 再留一定余量，取最大允許吸出高度 sH =0m。設(shè)計水頭對應(yīng)的效率為 ，計算見下表。 即 )( 1 7 6 mZa ????? （ 10） 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計算 由 HL260/A244的模型飛逸特性曲線上查的在最大 導(dǎo)葉開度下單位飛逸轉(zhuǎn)速m in)/( rn r ? ，故水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速為 m i n )/( 1m a x11 rDHnn RR ???? （ 11） 轉(zhuǎn)輪軸向水推力 tF 的計算 由 HL260/A244 參數(shù)表可知其轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) ~?tK ,轉(zhuǎn)輪直徑較小時止漏環(huán)相對間隙較大時 取大值，故取 ?tK ,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的軸向水推力為 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 8 )(2 2 0 0 7 7 23m a x213 NHDKF tt ????????? ?? （ 12） 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重量計算 ? ?? ? ? ?? ? NDDW r 2 2 8 6 1 2 2 333113 ????????????南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 9 方案二 機(jī)組臺數(shù)為四臺，單機(jī)容量為 萬 kW，水輪機(jī)的型號 HL260/D74。水輪機(jī)的額定出力為 )( 6 1 2 5 0 0 0 kWgGPrP ??? ? 式中： GP —— 發(fā)電機(jī)額定功率， kW； g? —— 發(fā)電機(jī)效率。 ）（ 2 效率的計算： 9 5 )9 2 (1)1(1 55110m a x ??????? DD mmr ?? 效率修正值 0 2 2 5 a x ?????? mr ??? 限制工況原型水輪機(jī)的效率為 9 1 2 9 ?????? ??? mr ）（ 3 1D 的校核計算：用 ?r? 對原先計算的 1D 進(jìn)行校核 )(5 4 1 6 1 2 111mHQ PDrrr ?????? ? 轉(zhuǎn)輪直徑 1D 取 (m)滿足要求 。由模型綜合特性曲線上查得 min)/(79110 rn ? 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 10 m in )/( 55791110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計算值介于同步轉(zhuǎn)速 m in)/(~150 r 之間，故取水輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n 為min)/( r 。 ）（ 7 幾何吸出高度的計算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 m inm ax HHH r、 三個水頭分別計算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中最小值作為最大允許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計算 m inm ax HHH r、 對應(yīng)的吸出高度 計算式： HH ms )(9 0 010 ?? ?????? 式中： ?—— 水輪機(jī)安裝位置的海拔高程，取下游平均水位 的海拔高程； m? —— 模型空化系數(shù)； ?? —— 空化系數(shù)的修正值。 ）（ 8 平均 效率的計算 取各個水頭對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速，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 。 水頭 (m) 流量 模型效率（ %） 真機(jī)效率（ %) 出力（ kW） 58 58 95 58 95 52 52 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 12 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 3 . 9 53 m i nm a x ??????? ???? r ）（ 9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機(jī)的布置設(shè)計為立軸式，故 其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中： w? —— 下游尾水位， m ； 0b —— 導(dǎo)葉高度， 100 Dbb ? ,m 。 ）（ 1 計算轉(zhuǎn)輪直徑 D1。 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 m in)/( rn ? 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 )/( 311 smQ r ? ，對應(yīng)的模型效率 ?m? ，暫取效率修正值 %2 ，則設(shè)計工況原型水輪機(jī)效率 ?????? ??? m ，故水輪機(jī)的直 徑為 )( 1 6 1 2 111mHQ PDrrr ?????? ? 按我國規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系類值，計算值處于 ~ 之間，考慮經(jīng)濟(jì)效益，故取非標(biāo)準(zhǔn)值 )( mD ? 。 ）（ 4 轉(zhuǎn)速 n的計算。 ）（ 5 水輪機(jī)設(shè)計流量 rQ 的計算 設(shè) 計工況點的單位流量 rQ11 為 rQ11 )/( 1smHDPrTr ?????? ? )/(4 . 8 322111 smD rrr ????? ）（ 6 水輪機(jī)出力校核： )(6 1 6 1 kWQHP rrT ?????? ? 校核值大于水輪機(jī)額定出力，滿足要求。 ① 計算 m inm ax HHH r、 所對應(yīng)的單位 轉(zhuǎn)速 11n m i n)/( :m a x1m i n11m a x rHnDnH ???? m in)/( : 111 rHnDnHrrr???? m i n)/(8152 :m i n1m a x11m i n rHnDnH ???? ② 確定各水頭所對應(yīng)的出力限制工況點的單位流量 11Q minH :取 max11n 與出力限制線交點處單位流量， max11 ? : 11 ?rr QH 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 15 1 4 2 6 1 2 a x21m i n11m a x ?????? HDpH T r?： ③ 用 ① 、 ② 中計算的對應(yīng)工況點從模型綜合特性曲線上分別查出m inm ax HHH r、 所對應(yīng)的模型空化系數(shù) m? ，分別為 、 、 。 查空化系數(shù)修正值曲線當(dāng)水輪機(jī)水頭為 54m 時， ??? 查電站下游水 位曲線可得下游平均水位海拔高程 ?為 。 ）（ 8 平均效率的計算 取各個水頭對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速，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 。 水頭 (m) 流量 模型效率（ %） 真機(jī)效率（ %) 出力（ kW） 58 58 58 58 1 95 52 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 16 52 93 57641 52 52 94 56020 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 . 9 5 13 m i nm a x ??????? ???? r ??9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機(jī)的布置設(shè)計為立軸式，故其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中： w? —— 下游尾水位， m 。 即 )(7 . 3272 3 . 50 . 3 0 40 . 7 6 mZa ????? ??10 飛逸轉(zhuǎn)速 Rn 的計算 由 的模型飛逸特性曲線上查的在最大導(dǎo)葉開度下單位飛逸轉(zhuǎn)速m in)/( rn r ? ，故水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速為 m i n )/( 584 8 . 911m a x11 rDHnn RR ???? ??1 轉(zhuǎn)輪軸向水推力 tF 的計算 由 參數(shù)表可知其轉(zhuǎn)輪軸向水推力系數(shù) ~?tK ,轉(zhuǎn)輪直徑較小時止漏環(huán)相對間隙較大時取大值，故取 ?tK ,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的軸向水推力為 )(5 1 6 8 6 23m a x213 NHDKF tt ????????? ?? ??21 水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重量計算 ? ?? ? ? ?? ? NDDW r 2 1 0 3 0 2 2 333113 ???????????? 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 17 方案四 機(jī)組臺數(shù)為五臺，單機(jī)容量為 萬 kW，水輪機(jī)的型號 HL260/A244。水輪機(jī)的額定出力為 )(4 4 8 9 0 0 044 kWgGPrP ??? ? 式中： GP —— 發(fā)電機(jī)額定功率， kW； g? —— 發(fā)電機(jī)效率。 ）（ 2 效率的計算： )(1)1(1 55110m a x ??????? DD mmr ?? 效率修正值 a x ?????? mr ??? 限制工況原型水輪機(jī)的效率為 8 9 6 ?????? ??? mr ）（ 3 1D 的校核計算：用 ?r? 對原先計算的 1D 進(jìn)行校核 )( 9 8 4 4 8 9 111mHQ PDrrr ?????? ? 故轉(zhuǎn)輪直徑 1D 仍取 (m)。由模型綜合特性曲線上查得 min)/(80110 rn ? 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 18 m i n )/(8 5 . 55801110 rD Hnn av ???? 轉(zhuǎn)速計算值介于同步轉(zhuǎn)速 m in)/(~ r之間，故取水輪機(jī)轉(zhuǎn)速 n為min)/( r 。 ）（ 7 幾何吸出高度的計算 為使水輪機(jī)盡可能不發(fā)生空化，取 m inm ax HHH r、 三個水頭分別計算水輪機(jī)的允許吸出高度，以其中最小值作為最大允許吸出高度。 分別用查到的空化系數(shù)計算 m inm ax HHH r、 對應(yīng)的吸出高度 計算式： HH ms )(9 0 010 ?? ?????? 式中： ?—— 水輪機(jī)安裝位置的海拔高程，取下游平均水位的海拔高程； m? —— 模型空化 系數(shù)； —— 空化系數(shù)的修正值。 ）（ 8 平均效率的計算 取各個水頭對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速，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 。 水頭 (m) 流量 模型效率（ %） 真機(jī)效率（ %) 出力（ kW） 58 86 89 58 南昌工程學(xué)院論文設(shè)計 20 58 52 52 由逼近表格可求的 maxH 對應(yīng)的效率為 ， minH 對應(yīng)的效率為 ， 則平均效率為 . 9 4 23 m i nm a x ??????? ???? r ??9 安裝高程 aZ 的計算 水輪機(jī)的布置設(shè)計為立軸式，故其安裝高程公式為 20bHZ swa ???? 式中