水轮机结构(蜗壳及尾水管).ppt

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一、蜗壳的功用及型式
(一) 功用
蜗壳是水轮机的进水部件，把水流以较小的水头损失，均匀对称地引向导水机构，进入转轮。设置在尾水管末端。
(二) 型式
混凝土蜗壳和钢蜗壳。
当H>40m时，可用钢板衬砌防渗(H 最大达80m)
H≦40m, 钢筋混凝土浇筑，“T”形断面。
适用于低水头大流量的水轮机。


当H>40m时采用金属蜗
用于中高水头的水轮机。
钢板拼装焊接。
壳。其断面为圆形，适
钢板焊接：H=40~200m，
铸钢蜗壳：H>200m时，钢板太厚，不易焊接，与座环一起铸造而成的铸钢蜗壳，其运输困难。
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二、蜗壳的主要参数
断面型式与断面参数
金属蜗壳：圆形结构参数：座环外径、内径、导叶高度、蜗壳断面半径、蜗壳外缘半径。
混凝土蜗壳：“T”形。
m=n时：称为对称型式
m>n：下伸式
m<n：上伸式
n=0：平顶蜗壳
中间断面：
蜗壳顶点、底角点的变化规律按直线或抛物线确定。
蜗壳中间断面
金属蜗壳 混凝土蜗壳

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蜗壳末端(鼻端)到蜗壳进口断面之间的中心角φ0
金属蜗壳：φ0=340°~350°,常取345°
混凝土蜗壳：φ0=180°~270°,一般取180°，一大部分水流直接进入导叶，为非对称入流，对转轮不利）
蜗壳进口平均流速：
进口断面流量
Qmax——水轮机的最大引用流量。
Vc↑→Fc↓→hw↑；Vc↓→Fc↑→hw↓；
一般由Hr~VC曲线确定VC
金属蜗壳流速系数
混凝土蜗壳进口断面流速系数
三、蜗壳的水力计算
水力计算的目的: 确定蜗壳各中间断面的尺寸，绘出蜗壳单线图，为厂房设计提供依据。
已知：
水流在蜗壳中的运动规律
水流进入蜗壳后，形成一种旋转运动(环流)，之后进入导叶, 水流速度分解为Vr、Vu。
进入座环时，按照均匀轴对称入流的要求，Vr=常数。