水力机械复习资料
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第一章
1、水轮机的工作参数有哪些?这些参数的含义?
工作水头:水轮机进口断面和尾水管出口断面处单位重量水流的能量只差;流量:水流在单位时间内通过水轮机的体积;出力:水轮机的输出功率;效率:水轮机的出力与输入功率的比值;工作力矩和转速:用来客服发电机对主轴形成的阻力矩
2、水轮机的主要类型:反击式、冲击式
3、反击式水轮机包含哪些类型?混流式水轮机、轴流式~、斜流式~、贯流式~
4、冲击式水轮机包含哪几种?水斗式水轮机、斜流式~、双击式~
5、HL与ZZ在工作上的区别?HL利用导叶,ZZ利用导叶和叶片
6、反击式水轮机的构造:蜗壳,导水机构,转轮,尾水管
7、按水流顺序说出水轮机的构造:蜗壳,座环,活动导叶,转轮,尾水管
8、HL式水轮机转轮的组成?上冠,叶片,下环,止漏环,泄水锥
9、水流从止漏环流走的瞬时称容积损失,对应容积效率用ηr表示
10、HL式导水机构的工作原理?
根据机组负荷变化调节水轮机的流量,以改变水轮机输出功率,并引导水流按必须的方向进入转轮,形成一定的速度矩
11、HL式座环的位置及作用:位置:位于活动导叶外侧作用:重要的承重部件,荷载传到基墩后传给座环
12、在轴流转浆式水轮机中叶片转角用φ表示
13、水斗式水轮机的构造:喷灌,折流板,转轮,机壳,尾水槽
14、折流板的作用?减小水锤压力
15、反击式,冲击式水轮机的不同?反击式水轮机通过导叶调节流量,轴流转浆式还有叶片调节冲击式水轮机通过针阀调节流量
16、导叶开度的概念?单位?相邻两导叶之剑可以通过的最大圆柱体直径,单位cm
17、导叶高度用b0表示,导叶相对高度b0=b0/D
18、各型水轮机的标称直径?混流式,转轮叶片进口边上最大直径斜流,轴流,贯流式,与转轮叶片轴线相交处的转轮室内径冲击式,转轮与射流中心线线切处的节圆直径
19、水轮机型号的表示及意义:
Hl220-LJ-250 转轮型号为220的混流式水轮机,立轴,金属蜗壳转轮直径为250cm 2CJ20-W-120/2X10 转轮型号为20的水斗式水轮机,一根轴上装有2个转轮,卧轴,转轮直径为120cm,每个转轮具有2个喷嘴,射流直径为10cm
20、混流式水轮机的进水设备室蜗壳,出事设备是尾水管
21、冲击式水轮机反击式水轮机的区别?
原理上:冲击式只利用动能,反击式利用动能又利用势能
结构上:冲击式没有蜗壳,反击式有蜗壳
调节流量,冲击式利用针阀调节流量,反击式利用导叶
第二章
1、(1)相对运动:水流质点沿叶片的运动。(相对速度W)
(2)牵连运动:水流质点随转轮的旋转运动。(圆周速度U)
(3)绝对运动:水流质点相对于大地的运动。(绝对速度V)
2、画速度三角形
α:绝对速度的方向角β:相对速度的方向角V = U + W
3、水轮机工作的外力有哪些?对应哪些力矩?
答:(1)转轮叶片的作用力→对水流产生作用力矩M。(外力矩)(2)转轮外的水流在转轮进出口处的水压力→不产生力矩。
(3)上冠,下环内表面对水流的压力→不产生作用力矩。
(4)重力→不产生作用力矩
(5)摩擦力→不产生作用力矩。
4、水轮机工作的基本方程式的含义?
5、水轮机效率的组成部分?对应哪几个损失?
答:(1)水轮机的水力损失→水力效率ηs(最主要损失)(2)~~~~~~~容积~~ ~ →容积效率ηr
(3)~~~~~~~机械~~~~→机械效率ηj
水轮机的总效率η = ηs ηr ηj
5、水轮机的最优工况:水轮机效率最高的工况
骨线:叶片翼线断面的中心线。
叶片安放角βe:叶片翼形断面的骨线与圆周切线的夹角。
βe1表示:转轮叶片进口断面的安放角。
6、反击式水轮机的最优工况?
β 1 =βer α2 = 90o 的工况
7、冲击式水轮机最优工况的条件?
答:当水头H 为常数时,水轮机水力效率最大的条件为:
(1)1 + cosβ2最大,则β 2 = 0 即需要水斗内表满的转角位180o (2)若β2为某一固定角U(V0—U) = UV0—U2为最大时,则d/dU (UV0—U2)= 0 V0—2U = 0 即U = 0.5V0
9、水轮机尾水管的作用? 答:(1)汇集转轮出口处的水流,并引导水流排至下游。
(2)当 Hs> 0 时,以静力真空的方式使水轮机完全利用了这一高度所具有的势能。 (3)以动力真空的方式使水轮机回收并利用了转轮出口处大部分动能。 10、尾水管动能恢复系数的概念、含义?
答:概念:尾水管内所形成的动力真空值与转轮出口动能的~~~~ 含义:
11、水轮机汽蚀的类型:翼形汽蚀、空腔汽蚀、间隙汽蚀、局部汽蚀。 12、如何衡量汽蚀程度?汽蚀是如何产生的?
答:汽蚀指数K :单位时间内叶片背面(凸面)单位面积上的平均侵蚀深度。 产生:
13、汽蚀系数的概念?(用σ表示,σ越大越容易发生汽蚀) 概念:动力真空值与工作水头的比值。
14、吸出高Hs 的概念?
转轮叶片上压力最低点与下游水面之间的垂直高度。 15、H s 的确定?
答:(1)立轴抽流式水轮机:叶片轴线到下游水面的垂直高度。 (2)立轴混流式:导叶下部底环平面到下游水面的垂直高度。
(3)卧轴轴流式、贯流式:从叶片出口最高点到下游水面的垂直高度。 16、H s 的计算?
H s = 10.0 - ▽/ 900 -(σ+ △σ)H (▽可取下游平均水位高程) 当引入安全系数k 时
H s = 10.0 - ▽/ 900 - k σH 一般可取k = 1.1 -- 1.2
17、计算立轴混流式水轮机安装高程
Za = ▽w + Hs + bo/2 (bo :导叶高度 ▽w = 水电站设计尾水位) 18、水斗式水轮机中的能量损失:喷嘴损失、水斗损失、容积损失、机械损失。 19、水斗式水轮机安装高程确定方法?
(1)立轴水斗式:喷嘴射流中心线的高程 Za = ▽w + hp (2)卧轴水斗式:主轴中心线的高程 Za = ▽w + hp + P1/2 (hp 为排水高度)
第三章
1.、如果两个水轮机保持相似,有哪几个相似条件?其概念?其表达式?
①几何相似:指两个水轮机过流通道几何形状的所有对应角相等,所有对应尺寸成比例
1
1
12
2.
10,
,
......
......D
e e M
e e M
M
M
DM
M
b a D
a
b
D
β
β
β
β
ϕϕ
=
=
==
=
=
②运动相似:指同一轮系的水轮机,水流在过流通道中对应点的速度方向相同,速度大小