《水輪機(jī)》考試卷E3

三、 名詞解釋1、 GT800—"—410答：貫流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪型號(hào)800,臥軸燈泡式，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑為410cm。2、 HL220—LJ—250答：混流式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪型號(hào)220，立軸金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑為250cm。3、 蝸殼最大包角答：指蝸殼的進(jìn)口斷面到蝸殼的鼻端所圍角度。4、 水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速答：水輪機(jī)在水頭為1m,出力為1KW時(shí)所具有的轉(zhuǎn)速。5、 空蝕答：當(dāng)流道中水流局部壓力下降到臨界壓力（一般接近汽化壓力）時(shí)，水中氣核成長(zhǎng)為氣泡，氣泡的聚積、流動(dòng)、分裂、潰滅現(xiàn)象的總稱。6、 單位流量答：水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑為1m，有效水頭為1m時(shí)所具有的流量。四、 問(wèn)答題（共31分）1、 常用的補(bǔ)氣方式有哪些？其各適用于什么情況？（6）答：有自然補(bǔ)氣和強(qiáng)迫補(bǔ)氣兩種方式。當(dāng)下游水位變化不大且吸出高度為正值時(shí)，采用自然補(bǔ)氣。當(dāng)下游水位變化的幅度大且Hs<-5m以上采用自然補(bǔ)氣有困難時(shí)，采用射流泵或壓縮空氣進(jìn)行強(qiáng)迫補(bǔ)氣。2、 試述立式機(jī)組導(dǎo)軸承的作用是什么？緊急真空破壞閥的作用是什么？（6分）答：導(dǎo)軸承作用是：固定主軸軸線，承受機(jī)組的徑向力和振擺力。緊急真空破壞閥的作用：當(dāng)機(jī)組在緊急停機(jī)時(shí)，由于水流慣性作用，會(huì)在轉(zhuǎn)輪下形成很大的真空，會(huì)破壞機(jī)組的頂蓋；并且水流反向倒流，產(chǎn)生反泵向力，引起機(jī)組抬機(jī)現(xiàn)象。為避免出現(xiàn)出述情況，在出現(xiàn)真空時(shí)補(bǔ)入空氣，破壞其真空和水流倒流時(shí)起到緩沖消能的作用。3、 為什么說(shuō)切擊式水輪機(jī)適用于水頭變化小而負(fù)荷變化大的電站？（6分）答：從分析切擊式水輪機(jī)的等效率曲線可知，切擊式水輪機(jī)的效率沿橫軸Q11變化很緩，而沿縱軸n11變化很大，這說(shuō)明在轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)速為常數(shù)時(shí)，其效率受水頭變化影響大，受流量變化影響小。所以說(shuō)切擊式水輪機(jī)適用于水頭變化小而負(fù)荷變化大的電站。4、計(jì)算D1時(shí)，為什么采用限制工況Q]]的，而不用最優(yōu)工況的Q110？計(jì)算同步轉(zhuǎn)速采用哪個(gè)水頭？計(jì)算吸出高度Hs時(shí)，應(yīng)計(jì)算哪兩種工況下的吸出高度，最后選取哪個(gè)值作為結(jié)果？（8分）答：計(jì)算D1時(shí)，采用限制工況的單位流量計(jì)算的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑較小，可降低轉(zhuǎn)輪造價(jià)；其次，當(dāng)水輪機(jī)工況發(fā)生改變時(shí)，水輪機(jī)運(yùn)行工況會(huì)在接近于最優(yōu)工況下運(yùn)行，保證水輪機(jī)在高效率區(qū)運(yùn)行。計(jì)算同步轉(zhuǎn)速時(shí)采用的是加權(quán)平均水頭。計(jì)算吸出高度HS時(shí)，應(yīng)計(jì)算最大水頭和設(shè)計(jì)水頭兩工況下的各吸出高度，最后選取小值作為計(jì)算結(jié)果。5、什么是水斗式水輪機(jī)的排出高度Hd？氣太大或太小，有何影響？(5分)答：水斗式水輪機(jī)的排出高度：豎軸沖擊式為轉(zhuǎn)輪節(jié)圓平面到設(shè)計(jì)尾水位的高度；對(duì)橫軸沖擊式為轉(zhuǎn)輪節(jié)圓直徑最低點(diǎn)到設(shè)計(jì)尾水位的高度。如果排出高度選擇太大會(huì)導(dǎo)致利用水頭變小，造能量浪費(fèi)。如果選擇太小會(huì)引起排氣高度不足，嚴(yán)重會(huì)引機(jī)組振動(dòng)；同時(shí)也會(huì)引起風(fēng)阻增加，引起水輪機(jī)效率下降。評(píng)卷人 得分 五、計(jì)算題(共16分)1、某小型水電站裝機(jī)容量4X2500KW，設(shè)計(jì)水頭32m，選用HL240—LJ—120型水輪機(jī),單機(jī)引用流量9.8m3/s，模型氣蝕系數(shù)。=0.21，導(dǎo)葉相對(duì)高度b0=0.365，電站海拔高程122m，下游最低尾水位118m，求水輪機(jī)安裝高程。(8分)水電站下游水位和流量關(guān)系曲線如下：Z(m)600.1600.5601.0601.3601.5601.8Q(m3/s)81520253040解：H=10-土-KqH=10-竺-1.3x0.21x32=1.13(m)s900Q 900本電站為4臺(tái)機(jī)，由1臺(tái)機(jī)額定流量Q=9.8m3/s查上表得下游水位600.3mbDZ=Z+H+寸Z=600.3+1.13+0.365x1.2/2=601.649(m)2、某混流水輪機(jī)D]=2.5m，H=35m。已知模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)：D1M=0.46m，HM=4m，在效率最高時(shí)nM=300r/min,，Qm=0.32m3/s，PM=11.0kW。試求原型機(jī)在效率最高時(shí)的n、Q、P和n。(8%)解：計(jì)算戚型的單位參數(shù)：n=匚=300X0.46=69(,/min)11、淚c4mQ0.32Q= m= —=0.756(m3/s)TOC\o"1-5"\h\z11 D2 ：'H 0.462 \41m m門 = m = = 87.6%Mmax 9.81QH9.81x0.32x4原型機(jī)最高效率：一.'0.46 ?原型機(jī)最高效率：max=HFmmax\'寸=1一(1一眼％*云=9"%I1單位參數(shù)修正::直m_-1 ；竺!2-1=0.02<0.03，單位參數(shù)不需修正。單位參數(shù)修正:\n \0.876Mmax則:n=n11—=69x立=則:n=n11D