自编——《水电站》复习资料.doc

自编——《水电站》复习资料.doc《水电站》
作业1
1、 水电站水能如何转化为电能的？（用框图表示）
2、 水电站是通过（水轮机）把水能变成旋转机械能，再通过（发 电机）把机械能变成电能的。
3、 水轮机的工作参数有（H）、（Q）、（N』、（n）、（ nt）等。
4、 水轮机的工作水头是水轮机（进口）和（出口）单位重量水流 的能量差值。
5、 水轮机分为（反击式）和（冲击式）两大类。
（1） 什么叫水轮机？
答：将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。
（2） 冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。
答：工作原理方面：利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击 式水轮机；利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。
流动特征方面：反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水； 冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。
结构特征方面：转轮的差别，反击式水轮机转轮叶片的断面呈翼 型形状。由蜗壳、导水机构、转轮与尾水管形成封闭的流道；冲 击式水轮机转轮叶片多呈斗叶状，有喷嘴。
6、 反击式水轮机是靠（势能和动能）做功的，冲击式水轮机是靠 （动能）做功的。
7、 反击式水轮机的过流部件由（引水部件）、（导水部件）、（工作 部件转轮）和（泄水部件）构成。
8、 冲击式水轮机的主要部件有（喷嘴）、（折向器）、（转轮）、（机 壳）等。
9、 某水轮机在设计工况下蜗壳进口压力表读数为65xl04pa,压力 表中心高程为887m,压力表所在的钢管直径D=6m,电站下游 水位为884m,水轮机流量Q=290m3/s,发电机功率Ng=180MW, 取发电机效率Hg=0. 97,试求水轮机的工作水头H与水轮机效 率Hto （不计引水系统水头损失）。
解：取水轮机进口断面为蜗壳进口断面，水轮机出口断面为
尾水管出口处下游断面。
Ei = F
2g
丘2 = Zd + 0 + 0
V1
40n D1
?
,Pi , «1 V\
=El-E2 = ZP-Zd + — + r 2g
887-884 +
65xl04
9800

H
74. 7m
Ng 180
水轮机的出力Nt = —= ^y=185. 57 (MW)
水流出力肌=9. 8QH=9. 81x290x74. 7=212. 51 (MW)
Nt水轮机的效率卄爲

=
10、我国对水轮机的型号是如何规定的?
11、（座环）是水轮机的过流部件，又是水轮机的承重部件。
12、导叶开度一一相邻两导叶之间的最短距离。当导叶的开度为
0时，通过水轮机的流量为（0 ）0
13、（贯流）式水轮机和（冲击）式水轮机没有蜗壳和尾水管。
作业2
1、 水轮机转轮中的水流绝对运动是（相对）运动与（圆周）运动 的合成。
2、 水轮机的能量损失有（水力损失）、（容积损失）、（机械损失） 三部分。
3、 根据汽蚀发生的部位和发生情况的不同，水轮机气蚀的主要类 型有（翼型气蚀）、（间隙气蚀）、（空腔气蚀）、（局部气蚀）。
4、 不产生气蚀的条件是（Pi>p汽化）。
5、 水轮机的静力真空决定于（水轮机的安装位置），动力真空是 由（转轮和尾水管）产生的。
6、 用公式形式表示水轮机的气蚀系数，并说明影响水轮机气蚀的 因素有哪些？
答：旷
—A hk-5
H
,影响水轮机气蚀的因素有：工
作水头、流量、转轮几何形状、尾水管型式及尺寸。
7、 尾水管动能恢复系数越高，气蚀系数越（大），尾水管性能越
（好）；水轮机比转速越大，气蚀系数越（大）。
8、 发生气蚀破坏时，材料表面呈（蜂窝状组织结构）。
9、 蜗壳断面形式主要有（圆）形和（梯）形。金属蜗壳包角采用
（345° ）o 10、尾水管的主要形式有（直锥）形和（弯曲）形两种。
11、 尾水管的作用有哪些？
答：①、将转轮出口的水流平顺引向下游河道；
、利用下游水面至转轮出口处的几何高度（静力真空）;
、利用转轮出口的水流动能（动力真空）。
12、 尾水管的高度——自导叶下平面至尾水管底板间的距离。 尾水管的长度——水轮机轴线至尾水管出口的距离。
理论吸出高度——水轮机尾水位到水轮机转轮叶片压力最低 点之间的距离。
13、某水轮机转轮出口速度V2=15m/s,尾水管出口流速V5=3m/s,
若尾水管的水力损失hw2-5=lm,求尾水管的恢复系数II尸?
解:
+ A h2-5
2g
= 1- =
14、弯曲形尾水管的动能恢复系数一般较直锥形尾水管（低）。
因为：水流由垂直向转为水平向，出口水流不均匀，增加了 水力损失。
15、 蜗壳的包角一一