水轮机计算题及简答题

1．某水电站Hmax=150m ，Hr=120m ，Hav=130m ，Hmin=90m ，单机水轮机出力220MW ，电站选用HL160型水轮机。

使用模型综合特性曲性计算水轮机的转轮直径D 1，转速n 和过流量Qr 。

（查表得Q 1’、n 1、D m ）
2
3181.9H Q Nr D η= 111D H n n = 2321'1H D Q Q = 2. 已知美国大古力水电站的机组型号为HL200-LJ-975，导叶高度b 0=0.25D1，其设计参数为：设计水头为108m ，N=60.2万kW ，机组额定转速为72rpm ，D 2=10.3m ，水轮机效率，n=96%,a 0=20°a 2=90°，试绘制叶片进、出口速度三角形。

3、已知水轮机为HL240—LJ —120，水电站的Hmax=37m, H p =31m, Hmin=25m,尾水位为180 m ，各水头对应的气蚀系数为：Hmax 时，22.0=σ，H p =31m 时，23.0=σ，Hmin=25m 时，24.0=σ。

坐环高度b 0=0.365D 1，确定水轮机的安装高程。

解：1）计算吸出高度（取K=1.5）
2）计算安装高程，
20b H Z s a ++∇= 解：1）计算吸出高度
()H ∆--∇-=σσ900
10s H 可得吸出高度分别为0.18，1.43，2.8。

2）计算安装高程4.18020=+
+∇=b H Z s a m 取吸出高度为179.4米
4、已知水轮机型号为HL220-LJ-410，设计水头为73m ，导叶高度 1025.0D b =，水电站下游水位▽=110m ，水轮机汽蚀系数 133.0=σ。

试求水轮机吸出高度和安装高程应为多少？
H -∇-
=σK H s 900
10（K=1.5） =10-900
110-1.5x0.133x73=10-0.122-14.564=-4.686m Z a =▽+H s +20b =100-4.686+21.425.0x =95.827m
1、试述立式机组导轴承的作用是什么？
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。

2、水轮机主轴密封的作用是什么?
答案：水轮机主轴密封的作用是有效地阻挡水流从主轴与顶盖之间间隙上溢，防止水轮机导轴承及顶盖被淹，维持轴承和机组的正常运行。

3、水轮机顶盖的作用是什么?
答：水轮机顶盖的作用是与底环一起构成过流通道，防止水流上溢；支撑导叶、传动机构以及有的机组的操纵机构；支撑导轴承以及其它附属装置。

有些伞型机组的顶盖还要承受、传递推力负荷。

4、水轮机导水机构的作用是什么?
答：水轮机导水机构的作用是使进入转轮前的水流形成旋转，并可改变水流的入射角度，当发电机负荷发生变化时，用它来调节流量，在正常与事故停机时，用来截断水流。

5、水轮机转轮的作用是什么?
答案：水轮机转轮是实现水能转换的主要部件，它能将水能的绝大部分转换成转轮及轴的旋转机械能，并通过水轮机主轴传递给发电机主轴及其转子。

因此转轮是水轮机的主体，水轮机转轮的设计、制造是衡量水轮机制造水平的主要指标。

6、水轮机汽蚀侵蚀的特征是什么?
答案：(1)侵蚀区的金属表面呈海绵状针孔，表面有呈灰暗无光泽的大小蜂窝及透孔；(2)金属疏松脱落。

若表面覆盖有抗蚀材料，汽蚀侵蚀会绕过表面抗蚀覆盖层，而在底层母材上深入发展；(3)侵蚀破坏一般在叶片背面发生。