水力机械复习资料

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