《水轮机》考试卷E3

三、 名词解释1、 GT800—"—410答：贯流转桨式水轮机，转轮型号800,卧轴灯泡式，转轮标称直径为410cm。2、 HL220—LJ—250答：混流式水轮机，转轮型号220，立轴金属蜗壳，转轮标称直径为250cm。3、 蜗壳最大包角答：指蜗壳的进口断面到蜗壳的鼻端所围角度。4、 水轮机比转速答：水轮机在水头为1m,出力为1KW时所具有的转速。5、 空蚀答：当流道中水流局部压力下降到临界压力（一般接近汽化压力）时，水中气核成长为气泡，气泡的聚积、流动、分裂、溃灭现象的总称。6、 单位流量答：水轮机转轮标称直径为1m，有效水头为1m时所具有的流量。四、 问答题（共31分）1、 常用的补气方式有哪些？其各适用于什么情况？（6）答：有自然补气和强迫补气两种方式。当下游水位变化不大且吸出高度为正值时，采用自然补气。当下游水位变化的幅度大且Hs<-5m以上采用自然补气有困难时，采用射流泵或压缩空气进行强迫补气。2、 试述立式机组导轴承的作用是什么？紧急真空破坏阀的作用是什么？（6分）答：导轴承作用是：固定主轴轴线，承受机组的径向力和振摆力。紧急真空破坏阀的作用：当机组在紧急停机时，由于水流惯性作用，会在转轮下形成很大的真空，会破坏机组的顶盖；并且水流反向倒流，产生反泵向力，引起机组抬机现象。为避免出现出述情况，在出现真空时补入空气，破坏其真空和水流倒流时起到缓冲消能的作用。3、 为什么说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站？（6分）答：从分析切击式水轮机的等效率曲线可知，切击式水轮机的效率沿横轴Q11变化很缓，而沿纵轴n11变化很大，这说明在转轮直径、转速为常数时，其效率受水头变化影响大，受流量变化影响小。所以说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站。4、计算D1时，为什么采用限制工况Q]]的，而不用最优工况的Q110？计算同步转速采用哪个水头？计算吸出高度Hs时，应计算哪两种工况下的吸出高度，最后选取哪个值作为结果？（8分）答：计算D1时，采用限制工况的单位流量计算的水轮机转轮直径较小，可降低转轮造价；其次，当水轮机工况发生改变时，水轮机运行工况会在接近于最优工况下运行，保证水轮机在高效率区运行。计算同步转速时采用的是加权平均水头。计算吸出高度HS时，应计算最大水头和设计水头两工况下的各吸出高度，最后选取小值作为计算结果。5、什么是水斗式水轮机的排出高度Hd？气太大或太小，有何影响？(5分)答：水斗式水轮机的排出高度：竖轴冲击式为转轮节圆平面到设计尾水位的高度；对横轴冲击式为转轮节圆直径最低点到设计尾水位的高度。如果排出高度选择太大会导致利用水头变小，造能量浪费。如果选择太小会引起排气高度不足，严重会引机组振动；同时也会引起风阻增加，引起水轮机效率下降。评卷人 得分 五、计算题(共16分)1、某小型水电站装机容量4X2500KW，设计水头32m，选用HL240—LJ—120型水轮机,单机引用流量9.8m3/s，模型气蚀系数。=0.21，导叶相对高度b0=0.365，电站海拔高程122m，下游最低尾水位118m，求水轮机安装高程。(8分)水电站下游水位和流量关系曲线如下：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本电站为4台机，由1台机额定流量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、某混流水轮机D]=2.5m，H=35m。已知模型试验数据：D1M=0.46m，HM=4m，在效率最高时nM=300r/min,，Qm=0.32m3/s，PM=11.0kW。试求原型机在效率最高时的n、Q、P和n。(8%)解：计算戚型的单位参数：n=匚=300X0.46=69(,/min)11、泪c4mQ0.32Q= m= —=0.756(m3/s)TOC\o"1-5"\h\z11 D2 ：'H 0.462 \41m m门 = m = = 87.6%Mmax 9.81QH9.81x0.32x4原型机最高效率：一.'0.46 〜原型机最高效率：max=HFmmax\'寸=1一(1一眼％*云=9"%I1单位参数修正::直m_-1 ；竺!2-1=0.02<0.03，单位参数不需修正。单位参数修正:\n \0.876Mmax则:n=n11—=69x立=则:n=n11D