水輪機(jī)的特性曲線與選型

1、水輪機(jī)的特性曲線與選型（可編輯優(yōu)質(zhì)文檔）（可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）第四章水輪機(jī)的特性曲線與選型第一節(jié)水輪機(jī)的相似律一、水輪機(jī)的相似條件在進(jìn)行模型試驗(yàn)時(shí)，模型與原型水輪機(jī)之間應(yīng)滿足的條件稱為水輪機(jī)的相似條件。模型和原型水輪機(jī)之間應(yīng)滿足幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似和動(dòng)力相似三個(gè)相似條件。1. 幾何相似（必要非充分）（同輪系）幾何相似是指兩個(gè)水輪機(jī)的過(guò)流部件形狀相同（即過(guò)流部件幾何形狀的所有對(duì)應(yīng)角相等），尺寸大小成比例。即：D1b0a0D1mb0ma0m式中：Di、bo、a。一一水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑、導(dǎo)葉高度、導(dǎo)葉開(kāi)度。滿足幾何相似的一系列大小不同的水輪機(jī)，稱為同輪系（或同型號(hào)）水輪機(jī)。只有同輪

2、系的水輪機(jī)才能建立起運(yùn)動(dòng)相似或動(dòng)力相似。2. 運(yùn)動(dòng)相似（等角工作狀態(tài)）運(yùn)動(dòng)相似是指同一輪系的水輪機(jī)，水流在過(guò)流通道中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的同名流速方向相同，大小成比例，即相應(yīng)點(diǎn)的速度三角形相似。即兩水輪機(jī)運(yùn)動(dòng)相似就稱此兩水輪機(jī)為等角工作狀態(tài)。動(dòng)力相似動(dòng)力相似是指同一輪系水輪機(jī)在等角工作狀態(tài)下，水流在過(guò)流部件對(duì)應(yīng)點(diǎn)的作用力（慣性力、重力、粘滯力、摩擦力等），同名力的方向相同，大小成比例。二、輪機(jī)的相似律在滿足相似條件的基礎(chǔ)上原型與模型水輪機(jī)各參數(shù)之間的相互關(guān)系稱為水輪機(jī)的相似律，也稱為水輪機(jī)的相似公式。nD1'Hs1.轉(zhuǎn)速相似律n_nmD1m廠HsD1、Hms2.流量相似律Qv_D12、HsQVD12

3、HQmvmD1mHmsm式中：Qv一有效流量。稱為水輪機(jī)的流量相似律，亦稱為流量方程式。在應(yīng)用中，直徑Dim、Di、水頭Hm、H為定值，若效率已知時(shí)，則可由測(cè)得的3.出力相似律mQm求得原型水輪機(jī)的流量Q。vm、sm、v、s為Di2(Hs)32jDim(Hmsm)2jm3Di2Hs2稱為水輪機(jī)的出力相似律，亦稱出力方程式。在已知其它參數(shù)時(shí)，也可由測(cè)得的模型水輪機(jī)出力同理,Nm求得原型水輪機(jī)的出力N。假定ssmv一vm、jjm和m時(shí),得出近似相似律公式如下:DimHDiHmnDi.HDi2HDi2mHmD12HDiQmHmQiD2h32D2h32DimHmND2H%NmDi2mH：2Ni第二節(jié)水

4、輪機(jī)的單位參數(shù)及比轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)的單位參數(shù)niQiQDi2HNi由上述表達(dá)式可看出：當(dāng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D=im水頭H=im時(shí)，n、Qi、N分別等于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、流量和出力，所以ni、Q、Ni分別被稱為單位轉(zhuǎn)速、單位流量和單位出力，統(tǒng)稱為單位參數(shù)。對(duì)于同輪系水輪機(jī)，單位參數(shù)隨著工作狀態(tài)（工況）的改變而改變，當(dāng)工作狀態(tài)（工況）一定時(shí)，則單位參數(shù)是不變的三個(gè)常數(shù)，工作狀態(tài)（工況）變化時(shí)，單位參數(shù)則又是三個(gè)對(duì)應(yīng)于工作狀態(tài)（工況）的常數(shù)。顯然可知：（ni、q、n1）就代表了同輪系水輪機(jī)的一個(gè)工作狀態(tài)（工況）。水輪機(jī)效率最高時(shí)的工作狀態(tài)（工況）稱為最優(yōu)工作狀態(tài)（最優(yōu)工況），相應(yīng)于最優(yōu)工作狀態(tài)（最優(yōu)工況）的單位

5、參數(shù)稱為最優(yōu)單位參數(shù)，并分別以nio、Qio、N10表示。QQiD，H則:MNN123-D12H29.81QH23D12H29.81Q1D12H329.81Qi由流量相似律可知：顯然，N并非獨(dú)立參數(shù)，而是由Q1換算得來(lái)，因此，在單位參數(shù)中，常用的只有幾和Q1。由前述可知，單位出力N1是由單位流量Q1換算得來(lái)，所以，只應(yīng)用單位轉(zhuǎn)速幾和單位流量Q就可表示水輪機(jī)的工作狀態(tài)（工況）。二、水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速'nD1'N由n1=k，N1=房"可得:''-_N_nsn1N1一h54H54可知，當(dāng)工作水頭H=1m，發(fā)出功率N=1kW時(shí)，ns在數(shù)值上等于水輪機(jī)所具有的轉(zhuǎn)速n

6、，故稱ns為水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速。比轉(zhuǎn)速ns是與水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑無(wú)關(guān)的一個(gè)重要綜合性參數(shù)，它反映了水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速n、出力N和H的相互關(guān)系。顯然，當(dāng)工作狀態(tài)（工況）不同時(shí)，單位參數(shù)不同，所以，ns也不同。對(duì)同輪系水輪機(jī)而言，如果工作狀態(tài)一定，則ns就是唯一的。通常規(guī)定以設(shè)計(jì)工況（即設(shè)計(jì)水頭、額定轉(zhuǎn)速、額定出力）的比轉(zhuǎn)速ns值作為水輪機(jī)輪系的代表特征參數(shù)（也有采用最優(yōu)工況下的比轉(zhuǎn)速作為代表的）。ns也可作為水輪機(jī)選擇的主要依據(jù)。以水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速的整數(shù)值代表水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型號(hào)，從型號(hào)就可定性地估計(jì)該水輪機(jī)的基本性能和轉(zhuǎn)輪形狀。選擇水輪機(jī)時(shí)，如果客觀條件允許，采用比轉(zhuǎn)速較高的水輪機(jī)是有利的，因?yàn)椋海?）在相同水頭和相

7、同出力條件下工作的水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速越大則轉(zhuǎn)速越高，機(jī)組尺寸較小，故廠房尺寸也小，可降低水電站投資。（2）在水頭一定的情況下，水輪機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí)，比轉(zhuǎn)速大的水輪機(jī)出力也大，其動(dòng)能效益可增大。但比轉(zhuǎn)速大的水輪機(jī)，其汽蝕系數(shù)也大，這就限制了比轉(zhuǎn)速的提高。因此，在滿足汽蝕性能要求下，盡可能選比轉(zhuǎn)速較高的水輪機(jī)。第三節(jié)模型水輪機(jī)的修正一、水輪機(jī)效率的修正在實(shí)際應(yīng)用中采用的近似相似律是在假定原型與模型水輪機(jī)效率相等的條件下得出的，然而實(shí)際上原型與模型水輪機(jī)的效率是不等的，其原因是:(1) 原型與模型水輪機(jī)過(guò)流部件的加工精度基本相同，糙率不可能按比例加工，因此兩水輪機(jī)的水力損失是不同的，原型水輪機(jī)的水力損失要比

8、模型水輪機(jī)的水力損失小。(2) 通過(guò)原型和模型水輪機(jī)的水流，其粘滯力是相等的，但其對(duì)水輪機(jī)的相對(duì)影響是不同的，對(duì)原型的影響要比對(duì)模型的應(yīng)響小的多。(3) 由于制造工藝原因，原型與模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪與固定部件的間隙基本相同，但原型對(duì)輪機(jī)的相對(duì)容積損失和相對(duì)機(jī)械損失要比模型水輪機(jī)小的多。由于上述原因，原型水輪機(jī)的效率總是大于模型水輪機(jī)的效率。所以，將模型試驗(yàn)成果換算為原型時(shí)必需進(jìn)行效率修正。水輪機(jī)的效率是由水力效率、容積效率和機(jī)械效率三部分組成，但模型試驗(yàn)只能測(cè)出水輪機(jī)總效率，故在進(jìn)行效率修正時(shí)只能對(duì)水輪機(jī)總效率進(jìn)行修正。我國(guó)目前采用的修正方法是：先對(duì)最優(yōu)工況(最高效率)進(jìn)行修正，求得效率修正值，然后

9、采用同一修正值對(duì)其它工況修正。原型水輪最高效率計(jì)算推薦采用下列公式：混流式水輪機(jī)：當(dāng)HW150m時(shí)：max=1-(1-mmax)5D15D1m20Hm當(dāng)H150m時(shí)：max=1-(1-mmax)寸時(shí)寸寸式中max、mmax-分別為原型和模型水輪機(jī)的最高效率；D1、D1m-分別為原型和模型水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑；H、Hm一分別為原型和模型水輪機(jī)的水頭?？紤]制造工藝的影響，計(jì)入工藝修正值工，則最優(yōu)工況時(shí)的效率修正值為：max-mmax-工大型水輪機(jī)工=1%2%中小型水輪機(jī)工=2%4%其它工況時(shí)原型水輪機(jī)效率為:對(duì)于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，因每一個(gè)輪葉裝置角4都有一個(gè)最高效率max,相應(yīng)于不同輪葉裝置角4的最高效率

10、max都有一個(gè)效率修正值，故對(duì)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)應(yīng)按不同輪葉裝置角力分別計(jì)算。'一、單位轉(zhuǎn)速m和單位流量Q1的修正原型水輪機(jī)在其它工況下的單位轉(zhuǎn)速和單位流量，即ni=n1m+n1Qi=Qim+Qi單位轉(zhuǎn)速和單位流量的修正值為:'''',maxd=0-門(mén)而=山而（mmaxWQ=Qo-Q10m=Qiom（寸Tmrnr-1）一'、一'-.ni,maxnommmax般Qi與Qi相比很小，可忽略不計(jì)，即不再進(jìn)行單位流量的修正。對(duì)單位轉(zhuǎn)速，當(dāng)-i）3擔(dān)，ni'亦可忽略不計(jì)，不進(jìn)行單位轉(zhuǎn)速的修正。第四節(jié)水輪機(jī)特性曲線用來(lái)表示水輪機(jī)各參數(shù)之間相互關(guān)系的

11、曲線稱為水輪機(jī)的特性曲線。水輪機(jī)的特性曲線可分為線性特性曲線和綜合特性曲線兩類。一、線性特性曲線當(dāng)其它參數(shù)為常數(shù)時(shí)，表示兩個(gè)參數(shù)之間關(guān)系的特性曲線稱為線性特性曲線。線性特性曲線按其所表達(dá)的內(nèi)容不同，又分為轉(zhuǎn)速特性曲線和工作特性曲線。二. 水輪機(jī)的綜合特性曲線能反映水輪機(jī)各參數(shù)變化的曲線稱為綜合特性曲線。綜合特性曲線又分為主要（或轉(zhuǎn)輪）綜合特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)（或運(yùn)行）綜合特性曲線。（一）主要綜合特性曲線''''、在以n為縱坐標(biāo)和以Qi為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，繪出等效率線=f（ni,Qi）、等導(dǎo)'一''一'一葉開(kāi)度線a0=f（ni,Qi）、等

12、汽蝕系數(shù)線=f（ni,Qi）及相應(yīng)出力限制線。該坐標(biāo)系中的任意一點(diǎn)就表示了該輪系水輪機(jī)的一個(gè)工況（工作狀態(tài)）。由這些曲線所組成的圖形就可全面反映該輪系水輪機(jī)的特性，這個(gè)圖形就稱為水輪機(jī)的主要綜合特性曲線。主要綜合特性曲線是由模型試驗(yàn)得出的，反映的是模型水輪機(jī)的全面特性，因此，在換算為原型參數(shù)時(shí)需進(jìn)行修正。（二）運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線主要綜合特性曲線雖然能全面反映水輪機(jī)的特性，但未能直觀地反映水輪機(jī)主要參數(shù)之間的關(guān)系，查用不便。運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線是表示某一固定水輪機(jī)（D和n為定值）各主要參數(shù)H、N、和Hs之間的關(guān)系曲線，即在以H、N為縱橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，繪出等效率曲線=f(N,H)和等吸出高度曲線Hs=

13、f(N,H)及出力限制線。運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線一般由水輪機(jī)廠家提供，也可由主要綜合特性曲線根據(jù)相似律換算繪出。圖中出力限制線受兩方面的影響：水頭較高時(shí)，水輪機(jī)出力較大，此時(shí)出力受發(fā)電機(jī)容量限制，其限制線為一條豎直線；水頭較低時(shí)，水輪機(jī)出力較小，達(dá)不到發(fā)電機(jī)額定容量，此時(shí)出力受水輪機(jī)最大過(guò)流能力和效率的限制，限制線近于一條斜直線。所以在運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線上，出力限制線為一折線，折點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的水頭即為水輪機(jī)達(dá)到額定出力的最小水頭，也就是水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭?；炝魇剿啓C(jī)的出力限制線由5%H力限制線換算而來(lái)，而轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)則是受汽蝕系數(shù)的限制。運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線對(duì)水輪機(jī)的選擇，特別是水輪機(jī)的運(yùn)行管理都有重要用途。

14、特別需要說(shuō)明的是：運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線是原型水輪機(jī)的特性曲線，曲線上的數(shù)據(jù)均為原型水輪機(jī)數(shù)據(jù)。HL240水輪機(jī)主要綜合曲線第五節(jié)水輪機(jī)的選擇、水輪機(jī)選擇的原則和內(nèi)容(一)水輪機(jī)選擇所需資料在選擇水輪機(jī)前，除應(yīng)了解我國(guó)水電建設(shè)的方針政策外，主要應(yīng)收集以下資料和參1. 水利水電規(guī)劃情況及與電站規(guī)模有關(guān)的參數(shù)：了解水電站所在流域的水文、地質(zhì)、河流開(kāi)發(fā)方式、水庫(kù)調(diào)節(jié)性能、電站類型及樞紐布置情況等。2. 所在電力系統(tǒng)的資料：如電力系統(tǒng)的容量、負(fù)荷情況、用戶性質(zhì)、設(shè)計(jì)電站在系統(tǒng)中的作用、地位及系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)電站的要求等。3. 水輪機(jī)產(chǎn)品技術(shù)資料：如水輪機(jī)型譜資料、參數(shù)及性能，同類電站技術(shù)資料等。4. 當(dāng)?shù)厥┕ず瓦\(yùn)

15、輸條件。（二）水輪機(jī)選擇原則水輪機(jī)選擇遵循的原則是：在滿足水電站出力要求和與水電站參數(shù)（水頭和流量）相適應(yīng)的條件下，選用性能好和尺寸小的水輪機(jī)。所謂性能好，包括能量性能好和耐汽蝕性能好兩個(gè)方面。能量性能好是要求水輪機(jī)的效率高，不僅水輪機(jī)最高效率高，而且在水頭和負(fù)荷變化的情況下，其平均效率也高。為此應(yīng)盡可能在水電站水頭變化范圍內(nèi)選擇=f（N）曲線變化平緩的水輪機(jī)。耐汽蝕性能好，就是說(shuō)所選水輪機(jī)的汽蝕系數(shù)要小，能保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定可靠。要使水輪機(jī)尺寸小，就應(yīng)盡可能選用比轉(zhuǎn)速高的水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速高的水輪機(jī)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)輪直徑小。為此，在水輪機(jī)選擇計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用n1等于或稍高于最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n10,而_'

16、;.'Qi值則應(yīng)采用型譜表中推薦使用的最大單位流量Qimax,以充分利用水輪機(jī)的過(guò)水能力，減小水輪機(jī)尺寸。選擇水輪機(jī)除考慮上述基本原則外，還應(yīng)考慮所選擇機(jī)組易于供貨，運(yùn)輸困難小，施工安裝方便，以便盡可能縮短水電站建設(shè)工期，爭(zhēng)取早日發(fā)電。（三）水輪機(jī)選擇內(nèi)容水輪機(jī)選擇的程序基本上是先擬訂幾個(gè)可能的待選方案，對(duì)每一個(gè)待選方案來(lái)說(shuō)，水輪機(jī)選擇的主要內(nèi)容有：1.選擇機(jī)組臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量；2. 選擇水輪機(jī)的型號(hào)及裝置方式；3. 確定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑及轉(zhuǎn)速；4. 確定水輪機(jī)的最大允許吸出高度和安裝高程；5.繪制水輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線，（一般由廠家提供）6.確定蝸殼和尾水管的形式及尺寸；7.選擇調(diào)速

17、器及油壓裝置（在第五章介紹）。二、機(jī)組臺(tái)數(shù)與機(jī)型的選擇（一）機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇水電站的裝機(jī)容量等于機(jī)組臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量的乘積，根據(jù)已確定的裝機(jī)容量，就可擬定出幾個(gè)機(jī)組臺(tái)數(shù)的方案。機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇通常從下列幾個(gè)方面考慮。1. 機(jī)組臺(tái)數(shù)與水輪機(jī)類型的關(guān)系水輪機(jī)類型不同，機(jī)組臺(tái)數(shù)對(duì)水電站平均效率的影響也不同。2. 機(jī)組臺(tái)數(shù)與水電站在系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)負(fù)荷類型的關(guān)系3. 機(jī)組臺(tái)數(shù)與供電可靠性的關(guān)系4. 機(jī)組臺(tái)數(shù)與水電站造價(jià)的關(guān)系上述各因素中都包含著互相對(duì)立又互相聯(lián)系的兩個(gè)方面，在選擇時(shí)應(yīng)針對(duì)主要因素確定合理的機(jī)組臺(tái)數(shù)。我國(guó)已建成的中型水電站大多采用46臺(tái)，大型水電站采用68臺(tái)，小型水電站以24臺(tái)為宜。（二）機(jī)型選擇水

18、輪機(jī)機(jī)型選擇是在已知裝機(jī)容量Ny和水電站各種特征水頭Hmax、Hmin、H平均和Hp白N青況下進(jìn)行的。當(dāng)已知裝機(jī)容量Ny和選定機(jī)組臺(tái)數(shù)m后，則水輪機(jī)單機(jī)出力Nm，其中電為發(fā)電機(jī)效率，大中型機(jī)組電=96%98%,中小型機(jī)組電=95防96%需要說(shuō)明的是：盡管人們?cè)诹?xí)慣上常把單機(jī)容量也說(shuō)成單機(jī)出力，但是，單機(jī)容量與單機(jī)出力還是有區(qū)別的，單機(jī)容量是指機(jī)組發(fā)電機(jī)的額定容量，單機(jī)出力則是指水輪機(jī)的額定出力。由于存在發(fā)電機(jī)效率問(wèn)題，故單機(jī)出力總大于單機(jī)容量。大中型與中小型水輪機(jī)型譜的銜接，以轉(zhuǎn)輪直徑D為標(biāo)準(zhǔn)，D1>1m的混流式水輪機(jī)和D1A1.4m的軸流式水輪機(jī)，按大中型水輪機(jī)型譜執(zhí)行，其它按中小型水

19、輪機(jī)型譜執(zhí)行，且大中型與中小型水輪機(jī)型譜不能通用。大中小型水輪機(jī)的劃分可參考下表。裝機(jī)容量Ny（萬(wàn)kw）水輪機(jī)型號(hào)單機(jī)出力N（萬(wàn)kw）水輪機(jī)型號(hào)<5小<1小520中13中>20大>3大>200巨水輪機(jī)機(jī)型可根據(jù)水輪機(jī)型譜選擇，也可根據(jù)水輪機(jī)使用范圍綜合圖選擇。1. 根據(jù)水輪機(jī)型譜選擇機(jī)型根據(jù)已確定的單機(jī)出力及水電站水頭范圍，從水輪機(jī)型譜中選擇出適宜的機(jī)型。型譜中推薦了各種機(jī)型適用的水頭范圍，其上限水頭是由水輪機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和汽蝕特性等條件限制的，下限水頭主要是由經(jīng)濟(jì)因素定出的。適合電站水頭范圍的機(jī)型即為可選機(jī)型。例1：Hmin=25m,Hmax=36m,Hp=28.5

20、m,N=18000kw求：水輪機(jī)選型解：由單機(jī)出力確定為中型，由水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型譜表得，ZZ440,HL240例2:Hmin=30m,Hmax=40m,Hp=34m,N=600kw求：水輪機(jī)選型解：由單機(jī)出力確定為小型，由表4-4得，HL260,HL110,HL220例3:Hmin=40m,Hmax=65m,Hp=49m,N=2200kw求：水輪機(jī)選型解：由單機(jī)出力確定為小型，由表4-4得，HL160,HL110,HL2202. 根據(jù)水輪機(jī)使用范圍綜合圖選擇機(jī)型（小型反擊式）水輪機(jī)使用范圍綜合圖是在以水頭為橫坐標(biāo)，出力為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，繪出每種水輪機(jī)使用范圍的圖形。在水輪機(jī)使用范圍綜合圖上，每種

21、水輪機(jī)使用范圍為一斜方框，方框的兩豎線為水頭范圍，兩斜線為該型水輪機(jī)最大、最小轉(zhuǎn)輪直徑的出力范圍選擇時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)水頭和單機(jī)出力查圖確定，坐標(biāo)點(diǎn)所在方框的機(jī)型即為可選機(jī)型。例1：Hmin=30m,Hmax=40m,Hp=34m,N=600kw求：水輪機(jī)選型解：HL220-84例2:Hmin=40m,Hmax=65m,Hp=49m,N=2200kw求：水輪機(jī)選型解：HL220三、水輪機(jī)主要參數(shù)確定（一）用系列應(yīng)用范圍圖確定反擊式水輪機(jī)主要參數(shù)水輪機(jī)廠家對(duì)各系列水輪機(jī)均繪出了相應(yīng)系列的應(yīng)用范圍圖，應(yīng)用范圍圖表明了該系列水輪機(jī)在各種轉(zhuǎn)輪直徑D1和轉(zhuǎn)速n情況下的最優(yōu)工作范圍。系列應(yīng)用范圍圖是在以水輪機(jī)單

22、機(jī)出力N為縱坐標(biāo)，水頭H為橫坐標(biāo)的坐標(biāo)系中，繪有許多平行斜線，并用短線將其分成許多平行四邊形方格，每一小方格內(nèi)注明水輪發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，最右邊的數(shù)字是水輪機(jī)的標(biāo)稱直徑D1。根據(jù)電站設(shè)計(jì)水頭Hp和單機(jī)出力N,在應(yīng)用范圍圖上找出坐標(biāo)點(diǎn)所在的小方格，則方格內(nèi)的數(shù)字即為該型號(hào)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，方格最右邊方框內(nèi)數(shù)字就是轉(zhuǎn)輪直徑D1。為了確定水輪機(jī)的吸出高度Hs,在水輪機(jī)系列應(yīng)用范圍圖旁邊還繪有hs=f（H）關(guān)系曲線，曲線上hs是理論吸出高度（假定水輪機(jī)安裝地點(diǎn)的海拔高程=0時(shí)，水輪機(jī)的最大允許吸出高度）。確定水輪機(jī)吸出高度時(shí)，根據(jù)電站建設(shè)地點(diǎn)的海拔高程由理論吸出高度進(jìn)行修正。即Hs=hs-900對(duì)混流式水輪

23、機(jī)，由于H與N變化時(shí)，汽蝕系數(shù)變化不大，故hs=f（H）關(guān)系曲線只有一條，對(duì)軸流式水輪機(jī)，當(dāng)H與N變化時(shí)，汽蝕系數(shù)變化較大，故hs=f(H)關(guān)系曲線有兩條。上、下兩條線相當(dāng)于同一轉(zhuǎn)輪直徑D1時(shí)值的上、下限，hs可根據(jù)選擇點(diǎn)(H,N)在系列應(yīng)用范圍圖上方格中的位置選擇。若選擇點(diǎn)在斜方格的上斜線上，則采用上面的一條hs=f(H)關(guān)系曲線；若選擇點(diǎn)在斜方格的下斜線上，則采用下面一條hs=f(H)關(guān)系曲線；若選擇點(diǎn)在斜方格的上下斜線之間，則可按其位置內(nèi)插查出hs。用系列應(yīng)用范圍圖確定水輪機(jī)主要參數(shù)簡(jiǎn)便易行，但較粗略，所以，該方法只用于小型水電站，或?yàn)楣?jié)省工作量用于水電站的規(guī)劃和初設(shè)階段各方案的比較。(

24、二)按模型主要綜合特性曲線確定水輪機(jī)主要參數(shù)根據(jù)模型主要綜合特性曲線選擇水輪機(jī)主要參數(shù)，確定步驟如下：1.計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑D1N，329.81QiHp2N式中N一水輪機(jī)單機(jī)出力，kW;H°設(shè)計(jì)水頭，m；pQi-水輪機(jī)單位流量，m3/s。Qi按有利于工作穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的原則選取。對(duì)混流式水輪機(jī)：取過(guò)最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速的水平線與5響力限制線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的單位流量Qik。如圖414;對(duì)于受汽蝕條件限制的鸞芋式水輪h&則需根據(jù)允許的最大吸出高度Hs,反求出允許汽蝕系數(shù)，即=H-，取過(guò)最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n1°的水平線與允許汽蝕系數(shù)線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的單位流量Q1k。對(duì)于Hs無(wú)限制要求的情況，則可采用型譜表中推薦的最大單位流量或設(shè)計(jì)單位流量。但在任何情況下，都不應(yīng)超過(guò)型譜表中的推薦值。一原型水輪機(jī)效率，取上述計(jì)算點(diǎn)處的模型效率m加效率修正值，初步計(jì)算時(shí)可假定=1%H3%待D1確定后再進(jìn)行效率修正計(jì)算，計(jì)算的效率修正值應(yīng)與假定值相符，否則，應(yīng)重新假定，重新計(jì)算確定D。計(jì)算出D1后，應(yīng)選取與計(jì)算值相近的標(biāo)稱直徑，通常取偏大值。我國(guó)型譜規(guī)定的標(biāo)稱直徑(cm)尺寸系列2.計(jì)算轉(zhuǎn)速n