水轮机选型设计与特性曲线绘制.pdf

《水电站课程大作业》目录1问题提出......................................................32问题的分析....................................................33水轮机选择与比较..............................................43.1水轮机型号初选..........................................43.2反击式水轮机的主要参数选择..............................43.2.1混流A253-46型水轮机..............................43.2.2混流A502-35型水轮机..............................73.3两种方案的比较分析......................................93.4主要结论................................................94蜗壳及尾水管尺寸计算与绘图...................................104.1蜗壳断面尺寸计算.......................................104.2尾水管型式及尺寸计算...................................124.2.1尾水管型式确定...................................124.2.2尾水管主要尺寸的确定.............................124.2.3尾水管局部尺寸的确定.............................134.3蜗壳以及尾水管单线图绘制...............................145原型运转综合特性曲线的绘制...................................145.1等水头线的绘制.........................................145.2等效率线的绘制.........................................165.3出力限制线的绘制.......................................175.4等吸出高度线的绘制.....................................175.5运转综合特性曲线.......................................191问题提出某坝后式电站，总装机容重为120MW，初拟装四台机组，电站最大水头H=140m，最小水头H=100m，加权平均水头H=116m，计算水头H＝110m，下maxminavr游水位-流量曲线如下表所列：表1下游水位-流量关系曲线要求：（l）确定水轮机类型及装置方式；（2）确定水轮机转轮直径D及转速n，校核水轮机的工作范围和计算水头1下的额定出力；（3）计算在设计水头下，机组发出额定出力时的允许吸出高Hs，并算出此时水轮机的安装高程。问此工况是否是气蚀最危险工况？为什么？（4）采用圆形断面的金属蜗壳，最大包角φmax＝345°，导水叶高度b=0.224D。请计算蜗壳及尾水管轮廓尺寸。并用CAD绘出蜗壳、尾水管单线图。01（5）将模型综合特性曲线转换成原型运转综合特性曲线。2问题的分析本题是一个水轮机选型的综合题，本题的任务要求有：选择水轮机的台数和单机容量；选择水轮机的牌号、型号及装置方式；确定水轮机的直径、转速、吸出高及安装高程；确定蜗壳及尾水管尺寸；绘制水轮机运转综合特性曲线；选型设计已经收集的基本资料：（1）水能规划资料装机容量：总装机容量为120MW,初拟四台机组；各种代表水头：H=140m,H=100m,H=116m,H＝110m；maxminavr下游水位与流量关系曲线（表1）。（2）水轮机产品技术资料水轮机的系列型谱：附件中包括轮系的水头适用范围、最优工况和限制工况下的单位转速、单位流量和模型汽蚀系数。同步转速n：机组的同步转速与发电机的磁极对数有关，磁极对数只能是一对一对的，在选择水轮机转速是必须套用同步转速。n=3000/p(r/min)。某一轮系的模型综合特性曲线（包括飞逸特性曲线）。3水轮机选择与比较3.1水轮机型号初选在水轮机型号选择中，起主要作用的是水头，每一种水轮机都有一定的水头使用范围。上限是由其结构强度和气蚀条件决定的，一般不允许超出。而下限是由经济条件决定的。H不能超过该轮系的适用水头的上限；H、H在适用水头maxavr范围之内。若两种型号都