水力機(jī)械復(fù)習(xí)資料

第一章1、水輪機(jī)的工作參數(shù)有哪些？這些參數(shù)的含義？工作水頭：水輪機(jī)進(jìn)口斷面和尾水管出口斷面處單位重量水流的能量只差；流量：水流在單位時(shí)間內(nèi)通過水輪機(jī)的體積；出力：水輪機(jī)的輸出功率；效率：水輪機(jī)的出力與輸入功率的比值；工作力矩和轉(zhuǎn)速：用來客服發(fā)電機(jī)對(duì)主軸形成的阻力矩2、水輪機(jī)的主要類型：反擊式、沖擊式3、反擊式水輪機(jī)包含哪些類型？混流式水輪機(jī)、軸流式~、斜流式~、貫流式~4、沖擊式水輪機(jī)包含哪幾種？水斗式水輪機(jī)、斜流式~、雙擊式~5、 HL與ZZ在工作上的區(qū)別？HL利用導(dǎo)葉，ZZ利用導(dǎo)葉和葉片6、 反擊式水輪機(jī)的構(gòu)造：蝸殼，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)輪，尾水管7、 按水流順序說出水輪機(jī)的構(gòu)造：蝸殼，座環(huán)，活動(dòng)導(dǎo)葉，轉(zhuǎn)輪，尾水管8、 HL式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的組成？上冠，葉片，下環(huán)，止漏環(huán)，泄水錐9、 水流從止漏環(huán)流走的瞬時(shí)稱容積損失，對(duì)應(yīng)容積效率用nr表示10、 HL式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的工作原理？根據(jù)機(jī)組負(fù)荷變化調(diào)節(jié)水輪機(jī)的流量，以改變水輪機(jī)輸出功率，并引導(dǎo)水流按必須的方向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，形成一定的速度矩11、 HL式座環(huán)的位置及作用：位置：位于活動(dòng)導(dǎo)葉外側(cè)作用：重要的承重部件，荷載傳到基墩后傳給座環(huán)12、 在軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)中葉片轉(zhuǎn)角用屮表示13、 水斗式水輪機(jī)的構(gòu)造：噴灌，折流板，轉(zhuǎn)輪，機(jī)殼，尾水槽14、 折流板的作用？減小水錘壓力15、 反擊式，沖擊式水輪機(jī)的不同？反擊式水輪機(jī)通過導(dǎo)葉調(diào)節(jié)流量，軸流轉(zhuǎn)漿式還有葉片調(diào)節(jié)沖擊式水輪機(jī)通過針閥調(diào)節(jié)流量16、 導(dǎo)葉開度的概念？單位？相鄰兩導(dǎo)葉之劍可以通過的最大圓柱體直徑，單位cm17、 導(dǎo)葉高度用b0表示，導(dǎo)葉相對(duì)高度b0=b0/D18、 各型水輪機(jī)的標(biāo)稱直徑？混流式，轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口邊上最大直徑斜流，軸流，貫流式，與轉(zhuǎn)輪葉片軸線相交處的轉(zhuǎn)輪室內(nèi)徑?jīng)_擊式，轉(zhuǎn)輪與射流中心線線切處的節(jié)圓直徑19、 水輪機(jī)型號(hào)的表示及意義：Hl220-LJ-250轉(zhuǎn)輪型號(hào)為220的混流式水輪機(jī)，立軸，金屬蝸殼轉(zhuǎn)輪直徑為250cm2CJ20-W-120/2X10轉(zhuǎn)輪型號(hào)為20的水斗式水輪機(jī)，一根軸上裝有2個(gè)轉(zhuǎn)輪，臥軸，轉(zhuǎn)輪直徑為120cm，每個(gè)轉(zhuǎn)輪具有2個(gè)噴嘴，射流直徑為10cm20、 混流式水輪機(jī)的進(jìn)水設(shè)備室蝸殼，岀事設(shè)備是尾水管21、 沖擊式水輪機(jī)反擊式水輪機(jī)的區(qū)別？原理上：沖擊式只利用動(dòng)能，反擊式利用動(dòng)能又利用勢(shì)能結(jié)構(gòu)上：沖擊式?jīng)]有蝸殼，反擊式有蝸殼調(diào)節(jié)流量，沖擊式利用針閥調(diào)節(jié)流量，反擊式利用導(dǎo)葉第二章1、 （1）相對(duì)運(yùn)動(dòng)：水流質(zhì)點(diǎn)沿葉片的運(yùn)動(dòng)。（相對(duì)速度W）（2） 牽連運(yùn)動(dòng)：水流質(zhì)點(diǎn)隨轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（圓周速度U）（3） 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)：水流質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于大地的運(yùn)動(dòng)。（絕對(duì)速度V）2、 畫速度三角形a:絕對(duì)速度的方向角P:相對(duì)速度的方向角 v=u+W3、 水輪機(jī)工作的外力有哪些？對(duì)應(yīng)哪些力矩？答：(1)轉(zhuǎn)輪葉片的作用力T對(duì)水流產(chǎn)生作用力矩M。(外力矩)轉(zhuǎn)輪外的水流在轉(zhuǎn)輪進(jìn)出口處的水壓力T不產(chǎn)生力矩。上冠，下環(huán)內(nèi)表面對(duì)水流的壓力T不產(chǎn)生作用力矩。重力T不產(chǎn)生作用力矩摩擦力T不產(chǎn)生作用力矩。4、 水輪機(jī)工作的基本方程式的含義？5、水輪機(jī)效率的組成部分？對(duì)應(yīng)哪幾個(gè)損失？答：(1)水輪機(jī)的水力損失T水力效率ns(最主要損失)(2)~~~~~~~容積~~~容積效率nr(3) 機(jī)械~—_機(jī)械效率*水輪機(jī)的總效率n=nsnrnj5、 水輪機(jī)的最優(yōu)工況：水輪機(jī)效率最高的工況骨線：葉片翼線斷面的中心線。葉片安放角Pe:葉片翼形斷面的骨線與圓周切線的夾角。Pei表示：轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口斷面的安放角。6、 反擊式水輪機(jī)的最優(yōu)工況？B1er a2=90。的工況7、 沖擊式水輪機(jī)最優(yōu)工況的條件？答：當(dāng)水頭H為常數(shù)時(shí)，水輪機(jī)水力效率最大的條件為：1+COS02最大，則02=0即需要水斗內(nèi)表滿的轉(zhuǎn)角位180。若02為某一固定角U(V0—U)=UV0—U2為最大時(shí)，則d/dU(UV0—U2)=0V0—2U=0即U=0.5V0

9、水輪機(jī)尾水管的作用？答：（1）匯集轉(zhuǎn)輪出口處的水流，并引導(dǎo)水流排至下游。（2）當(dāng)Hs>0時(shí)，以靜力真空的方式使水輪機(jī)完全利用了這一高度所具有的勢(shì)能（3）以動(dòng)力真空的方式使水輪機(jī)回收并利用了轉(zhuǎn)輪出口處大部分動(dòng)能。10、尾水管動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)的概念、含義？答：概念：尾水管內(nèi)所形成的動(dòng)力真空值與轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能的~~~~含義：11、水輪機(jī)汽蝕的類型：翼形汽蝕、空腔汽蝕、間隙汽蝕、局部汽蝕。12、如何衡量汽蝕程度？汽蝕是如何產(chǎn)生的？答：汽蝕指數(shù)K：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)葉片背面（凸面）單位面積上的平均侵蝕深度。產(chǎn)生：13、 汽蝕系數(shù)的概念？（用。表示，a越大越容易發(fā)生汽蝕）概念：動(dòng)力真空值與工作水頭的比值。14、 吸出高Hs的概念？轉(zhuǎn)輪葉片上壓力最低點(diǎn)與下游水面之間的垂直高度。15、 Hs的確定？答：（1）立軸抽流式水輪機(jī)：葉片軸線到下游水面的垂直高度。（2）立軸混流式：導(dǎo)葉下部底環(huán)平面到下游水面的垂直高度。（3）臥軸軸流式、貫流式：從葉片出口最高點(diǎn)到下游水面的垂直高度。16、 Hs的計(jì)算？Hs=10.0-▽/900-（a+△a）H（▽可取下游平均水位高程）當(dāng)引入安全系數(shù)k時(shí)Hs=10.0—▽/900—kaH一般可取k=1.1—1.2O17、 計(jì)算立軸混流式水輪機(jī)安裝高程Za=▽w+Hs+bo/2（bo：導(dǎo)葉高度▽w=水電站設(shè)計(jì)尾水位）18、 水斗式水輪機(jī)中的能量損失：噴嘴損失、水斗損失、容積損失、機(jī)械損失。19、 水斗式水輪機(jī)安裝高程確定方法？（1）立軸水斗式：噴嘴射流中心線的高程Za=▽w+hp（2）臥軸水斗式：主軸中心線的高程Za=▽w+hp+P1/2（hp為排水高度）、如果兩個(gè)水輪機(jī)保持相似，有哪幾個(gè)相似條件？其概念？其表達(dá)式？幾何相似：指兩個(gè)水輪機(jī)過流通道幾何形狀的所有對(duì)應(yīng)角相等,所有對(duì)應(yīng)尺寸成比例e1e1Me2e1e1Me2e2M1MDM0M運(yùn)動(dòng)相似：指同一輪系的水輪機(jī)，水流在過流通道中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，速度大小成比例d ,卩=卩1 1成比例d ,卩=卩1 1M1,d1M 2=a2Mvu1M 1Mw1-w1M2M動(dòng)力相似：指同一輪系水輪機(jī)，水在過流部分對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的作用方向相同，力的大小成比例。、水輪機(jī)的相似率有：流量相似率、轉(zhuǎn)速相似率、出力相似率、單位參數(shù)概念：將模型試驗(yàn)成果化引為D=1m,H =1m標(biāo)準(zhǔn)情況下的參數(shù)。1M M有哪幾個(gè)：?jiǎn)挝涣髁縌';單位轉(zhuǎn)速n'；單位出力N'111、比轉(zhuǎn)速（概念）：同一輪系的水輪機(jī)，當(dāng)工作水頭H=1m,出力N=1KW時(shí)所具有的轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)先來換算的途徑？單位參數(shù)的修正方法？、水輪機(jī)的模型試驗(yàn)可直接測(cè)出哪些參數(shù)？計(jì)算取得哪些參數(shù)？測(cè)得：水頭H 、流量Q、轉(zhuǎn)速n、功率NMMMM計(jì)算得：、水輪機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速（概念）：水輪機(jī)空轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速nf、反擊式水輪機(jī)的軸向力有哪幾部分？轉(zhuǎn)輪的軸向水推力P、轉(zhuǎn)輪重量G、主軸重量GsNL、水輪機(jī)的參數(shù)有哪些？①機(jī)構(gòu)參數(shù)：轉(zhuǎn)輪直徑D導(dǎo)葉高度b導(dǎo)葉開度a葉片轉(zhuǎn)角91oo工作參數(shù)：水頭H、流量Q、轉(zhuǎn)速n、吸出高HS綜合參數(shù):單位流量Q單位轉(zhuǎn)速n軸功率N效率耳汽蝕系數(shù)b11、汽蝕系數(shù)會(huì)隨著比轉(zhuǎn)速的增高而增高，對(duì)高比轉(zhuǎn)速的水輪機(jī)，為了減小轉(zhuǎn)輪出口流速以降低汽蝕系數(shù)，則相應(yīng)的使水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的進(jìn)、出口直徑比D2d增大［對(duì)HL式］,輪轂比/1dDB減?。蹖?duì)ZL式］1第五章1、 水輪機(jī)的選擇方法：a根據(jù)水輪機(jī)的系列型譜b采用套用機(jī)組2、 水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇：（1）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D1的確定若取H二監(jiān)進(jìn)行計(jì)算,則求出的Di太小,除H4U以外，均不能發(fā)出額定出力。若取H二比“進(jìn)行計(jì)算，則求出的Di太大，增加設(shè)備投資。Q：原型水輪機(jī)額定工況下的效率，在山未確定時(shí)，不能得出確切的「一般先取n=n.-An(An=2?3%),求得〃后再修正。轉(zhuǎn)速的計(jì)算n_n\一0計(jì)算值按一般原則選擇最接近的同步轉(zhuǎn)速nr,一般取大工作范圍的驗(yàn)算：求出水輪機(jī)參數(shù)DI,n后，在模型綜合特性曲線上會(huì)出相似的工作范圍，檢驗(yàn)是否包括高效率區(qū)，已驗(yàn)證D1,n的合理性。D吸山高度,從中選取最小值作為最大允許高度。注意：計(jì)算比時(shí)，要用各水頭下限制工況下空化系數(shù)口5)安裝高程計(jì)算▽二Z卜-游水位十Hs（2）用比轉(zhuǎn)速和統(tǒng)計(jì)資料推算水輪機(jī)的基本參數(shù)D］二歸盹側(cè)九V“D］二歸盹側(cè)九V“<io an5 900轉(zhuǎn)速的選擇出的計(jì)算3、水輪機(jī)工作范圍的驗(yàn)算：4、水輪機(jī)的工作特性曲線針對(duì)原型水輪機(jī)5、水輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線包含等效率線，百分之五出力限制線，等吸出高度線6、蝸殼的類型（形狀）：金屬蝸殼（圓形，橢圓）混凝土蝸殼（梯形）7、蝸殼的包角：從鼻端到蝸殼進(jìn)口斷面之間的中心角8、尾水管的類型：直錐形，彎錐形，彎肘形9、 尾水管尺寸變更的類型：a尾水管擴(kuò)散段向上傾斜b尾水管肘管偏移c尾水管出口采用窄而深的斷面d尾水管直錐段加高10、 尾水管高度是指由導(dǎo)葉底環(huán)平面到尾水管地板之間的垂直高度，長(zhǎng)度是指機(jī)組中心線到尾水閘門的長(zhǎng)度第五章1、 水輪機(jī)調(diào)節(jié)的任務(wù)：迅速改變機(jī)組出力使之適應(yīng)外界負(fù)荷的變化，以保證機(jī)組轉(zhuǎn)速即供電頻率恢復(fù)或保持在允許范圍內(nèi)，并在機(jī)組之間進(jìn)行負(fù)荷分配達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。2、 機(jī)組調(diào)節(jié)的途徑是：3、 水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的組成：調(diào)速柜，接力器，油壓裝置一、名詞解釋水輪機(jī)的吸出高度：轉(zhuǎn)輪葉片上壓力最低點(diǎn)到下游水面的垂直高度水輪機(jī)的最有工況：當(dāng)水輪機(jī)同時(shí)滿足 的工況下工作時(shí)，則水流在轉(zhuǎn)輪進(jìn)口無撞擊損失、出口無渦流損失，此時(shí)水輪機(jī)的效率最高水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速：同一輪系中的水輪機(jī)，當(dāng)其工作水頭，出力時(shí)，所具有的轉(zhuǎn)速水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭：上游設(shè)計(jì)水頭—下游設(shè)計(jì)水頭—沿程水頭損失—局部水頭損失二、填空反擊式水輪機(jī)主要類型按水頭由高到低排列是：混流式、斜流式、軸流式、貫流式?jīng)_擊式水輪機(jī)的主要類型：水斗式、斜擊式進(jìn)入水輪機(jī)的水流在由輸入功率轉(zhuǎn)變?yōu)檩S功率的過程中存在著各種損失，這些損失主要有：機(jī)械損失、容積損失、水力損失；其中主要損失是：水力損失衡量尾水管性能的標(biāo)志是看它對(duì)（勢(shì)能落差和轉(zhuǎn)輪出口動(dòng)能）的利用程度，以（動(dòng)能恢復(fù)系數(shù)）來表示4按水流流經(jīng)混流式水輪機(jī)的順序，其過流部件的名稱依次是：蝸殼、座環(huán)、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪、尾水管。5水輪機(jī)其實(shí)的種類主要有：翼型汽蝕、間隙汽蝕、空腔汽蝕、局部汽蝕6貫流式水輪機(jī)根據(jù)發(fā)電機(jī)裝置方式不同分為：全貫式、燈泡式、軸伸式、豎井式7軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的蝸殼形式常采用：混凝土蝸殼，混流式水輪機(jī)的蝸殼形式常采用：金屬蝸殼8水輪機(jī)的相似條件包括：幾何相似、運(yùn)動(dòng)相似、動(dòng)力相似三、簡(jiǎn)答1、水輪機(jī)選擇的主要內(nèi)容及步驟主要內(nèi)容：選擇水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組