水工知识七：水力机械
水力机械基本知识
水力机械基本知识（混流式、轴流式、可逆式及水泵）一、水力机械简介液体通过水力机械其本身能量获得增加的称为水力工作机（各类型泵）；液体通过水力机械其本身能量减少的称为水力原动机（各类型水轮机）；液体通过水力机械其本身能量既无增加又无减少的称为液力传动机。
我们工作范围主要是各种水轮机、混流泵及水泵水轮机。
到目前为止我们国内水力发电机组常用机型有以下几种：混流式水轮机：应用水头范围从四十多、五十米水头左右到五百米左右，五十米到三、四百米水头段，我们的水平已经和国外先进水平相近，具有同等的竞争实力，但是在四百多到五百米左右水头段我们现在还没有好的转轮，还有待于我们进一步努力，开发出高水平的转轮。
轴流式水轮机：应用水头从十几米到四十多米左右，我们水平和国外相比还有很大差距，现在我们正在努力，根据我们最近几年研究发现，差距形成的原因不在水力设计而是在模型试验，模型加工方面，我们的间隙要比国外大很多，这是我们效率低的主要原因，之所以间隙大是我们的静压轴成摆动大，另外我们试验台为水不能加压，做周六试验时空化系数小，转轮可能局部发生空化影响效率。
贯流式水轮机：应用水头从几米到十几米，我们到现在已经研制了一套装置正在进行试验，还要摸索、积累经验。
冲击式水轮机：应用水头在五百米以上，最高已经达到一千多米，我们现在虽然做过几次模型试验但还没有真正自己开发的转轮，没有进行自主研发。
可逆式水泵水轮机：我们现在接触的都是混流式水泵水轮机，应用水头在一百米以上，与冲击式水轮机相似，也是做过几次模型试验，虽然尝试过自主开发，但效果不理想，现在通过打捆招标有所进步，已经开始自行设计研究。
混流泵：只针对哈三电厂冷却泵进行过改造效果很好。
核电站循环泵：还没有开展工作核潜艇循环泵：还没有开展工作在水力机械术语中经常用到如下参数：1、水头或扬程H：水力机械进、出口断面处介质单位机械能（每单位重量的介质（如水）的机械能e=p/γ+z+v2/(2g)）之差。
水力机械 【水工专业的知识点】
(1)HL、ZD： M
(3-25)
max
(3-26)
M max
Δη－最高效率点的效率修正值 ，即换算值，为常数。 21 水轮机的模型综合特性曲线
水轮机特性是由其各参数间的关系来反映的。 一、水轮机参数
包括：结构、工作、综合参数。 (1) 结构参数：D1，b0，a0，φ等。 (2) 工作参数：H、Q、n、Hs 等。 (3) 综合参数：
（3）设计水头(计算水头)Hr：水轮机发额定出力时的最小水头，即过去所谓的设计水头， 现在规范中称为额定水头，一般根据电站情况确定。
（4）加权平均水头：水电站出现次数最多、历时最长的水头，即某一时间段内的上下游 加权平均水位差。 5、水电站毛水头 Hm
①反击式水轮机：为水电站的上下游水位差。 ②冲击式水轮机：为上游水位与喷嘴处的高程差。 6、额定转速 ne： 一般我国所用的电流频率为 50Hz。对于一定的发电机，其磁极对数也一定，因此 为了保证供电质量，使电流频率保持 50Hz 不变，在正常情况下，机组的转速也应保持为相 应的固定转速，该转速称为水轮机或机组的额定转速，并与发电机的同步转速相等。n =
无因次的相对系数σ来表示汽蚀系数，
(V22 V52 2g
h25 ) / H
汽蚀系数的基本特性
(1) σ越大越容易破坏。 (2) σ与叶型、工况有关。几何形状相似的水轮机，工况相似，σ相同；任一水轮机在 既定工况下，σ是定值。
(3) σ与尾水管的性能有关，ηw↑→σ↑。 (4) σ值理论难以确定，一般由模型试验得出，取σ原=σM。 17 水轮机模型与原型之间主要是考虑的水流运动之间的相似，包括几何相似、运动相似和 动力相似。
aKv1
2g sin 1
（2）
水力机械
液 控 单 向 阀
（1）起止回作用； （2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。
液 控 单 向 阀
当油泵出口油压超过允许值时，安全阀打开，将泵出 口管的油直接排回油箱，防止油泵过载和保证压力 油罐不超压
（4） 安 全 阀
（5）止回阀
正向流动：
阀体
B
逆向流动：
弹簧
B
阀芯
A A
B
A
止回阀（单向阀、逆止阀）： 只能单向导通，逆向则截止。
（１）直通形阀：流动 阻力大，压力降大； （２）角形阀：弯头处， 流动阻力小。
截止阀和节流阀阀体
（３）直流阀：阀体与阀 杆成45°,流动阻力小，压降 也小，便于检修和更换。 （４）针形阀：阀瓣为锥 形针形，阀杆通常用细螺纹 以取得微量调节。
一.泵的分类
叶片式泵(透平式泵)：离心泵 轴流泵 混流泵 旋涡泵 往复泵：活塞泵 柱塞泵 隔膜泵 容积式泵 回转泵：齿轮泵 螺杆泵 滑片泵
其他类型泵：喷射泵 水锤泵 真空泵
二.离心泵的分类
(1)按流体吸入叶轮的方式：单吸式泵 双吸式泵 (2)按级数分类：单级泵 多级泵 (3)按泵体形式分类：蜗壳泵 筒形泵
三.离心泵工作原理
四.其他形式的泵：
A.单柱塞泵原理
B.隔膜泵原理
C.螺杆泵
D.蒸汽喷射泵
E.齿轮泵
F.多级离心泵
阀门部分
1、按用途和作用分类：
（1）截断类：主要用于截断或接通介质流。如闸阀、截止 阀、球阀、碟阀、旋塞阀、隔膜阀 （2）止回类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。 （3）调节类：调节介质的压力和流量如减压阀、调压阀、 节流阀 （4）安全类：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的 介质，保证管路系统及设备安全。 （5）分配类：改变介质流向、分配介质，如三通旋塞、分 配阀、滑阀等 （6）特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等
水力机械必备
★往复泵工作原理:当原动机通过皮带齿轮或其他传动件带动曲轴旋转时,活塞移动,液缸内形成一定真空度,吸入池中的液体在液面压力作用下,推开吸入阀,进入液缸内,直到活塞移到右死点位置为止.这是吸入过程.曲轴继续转动,活塞向左移动,液缸内压力升高,吸入阀被关闭,排出阀推开,液体进入排出池,直到活塞移到左死点,这是排出过程.★空气包作用原理:都是一个以内部充以一定压力的氮气或空气的密闭容器,基本功能是利用气体可压缩性,随着吸入/排出压力的变化,自动地向泵或排出管供给液体,或者贮存一部分来自吸入管或泵的液体,使泵液流均匀,惯性力减小,降低压力波动.分为常压式和预压式 ★往复泵特点:1泵压变化实现流量恒定2严苛条件下泵送特种人质3效率高4排出压力高★往复泵分类按缸数分单/双/三/四缸泵;按作用分单/双作用缸;按缸位置分卧式/立式/V 型/星型;按活塞样式分柱/活塞;按用途分水/输油/泥浆/水泥泵★流量调节手段1更换不同直径缸套2调节泵冲次3减少泵工作室4旁路调节 ★活塞位移X=r(1∓cos ψ±0.5λsin 2ψ) u=±r ω(sin ψ+0.5λsin2ψ) a=r ω2(cos ψ+λcos2ψ)★单作用泵实际平均流量Q=αi FSn/60(m 3/s)★双作用泵F →2F-f★单作用缸瞬时流量Q 缸吸=Fr ω(sin ψ+0.5λsin2ψ)(0<ψ<π)Q 缸排=-Fr ω(sin ψ+0.5λsin2ψ)★双作用缸瞬时流量(吸入时缸前+缸后- ,排出时相反)Q 缸前1=±Fr ω(sin ψ+0.5λsin2ψ) Q 缸后1=±(F-f)r ω(sin ψ+0.5λsin2ψ) Q 缸前2=±Fr ωcos ψ-0.5λsin2ψ) Q 缸后2=±(F-f)r ω(cos ψ-0.5λsin2ψ) ★流量不均匀度 单缸单δQ =3.14 单双/双单=1.57三单=0.141四单/双双=0.325 ★稳定流:液体流动速度和压力，只与空间位置有关，与时间无关★不稳定流能量方程式Z 1+P 1/g+u 12/2g =Z 2+P 2/ρg+u 22/2g+h 1-2+h 惯(加速则h 惯＞0)★速度u 管=Q/f 管★惯性水头h 惯=l(dQ/dt)/gf 管★改善往复泵吸入条件1降低往复泵几何安装高度Z 02尽量缩短吸入管线3在吸入管靠近吸入阀处装吸入空气包4配备灌注泵★泵有效压头H=P 表/ρg+p 真/ρg+H 0(计算时只要第一项)★功率损失1机械2容积3水力 ηj=1-N 机/N 轴(机械)ηv=Q/Qi=Q/(Q+ΔQ 漏)(容积) ηk=H/(H+h)(水力)★往复泵吸入计算准则P 吸/ρg ＞Pt/ρg;NPSHA ＞NPSHR█泵平均流量Q 实际=αQ 理论=αi(2F-f)sn=αi(2F-f)2sn流量不均匀度δQ =(Qmax-Qmin)/Q 理均 █单缸双作用往复泵,D,S,l ,海拔800m,输送40度清水，d 吸,l 吸=8m.K 排=1.2m,n=60 1/min.求泵限安装高度.另求l 吸=15m 时极限高度F 吸=0.25πd 吸2;Q 理=(2F-f)sn/60;u 吸=αQ 理/F 吸;查表得λ吸,h 阻=(λ吸l 吸/d 吸+∑ξ)u 吸2/2g;Q 实=αQ 理;h 惯=l(dQ/dt)/gF 吸;由插值法查表得Pa,40°水的Pt ∴Z 0≦Pa/ρg-(Pt/ρg+h 阻+h 惯+K 排+u 吸2/2g);当l =15m 时,h ’阻=?;h ’惯=?;∴Z ≦? █有一往复式单缸单作用泵,D=120mm,冲程S=160mm,n=80 1/min,d 吸=100mm,l 吸=10m,工作介质为清水时,求最大h 惯.Q 瞬=Fr ωsin ψ.∴dQ 瞬/dt=Fr ω2sin ψ∴h 惯=l 吸(dQ 瞬/dt)/gf 吸;█4题的双缸双作用泵,d 吸=300mm,l 吸=1m,吸入管有闸门底阀滤网及90°弯头各一,泥浆比重γ=1.2t/m 3,温度20℃,海拔2500m.由前题4,Q 实均=?;F 吸=?;u 吸=Q 吸/F 吸;查表得90°弯头ξ1=?,ξ2=?;20℃水ν水=?,则ν泥=?;Re=u 吸d吸/ν;∵λ吸=?;则2500m 时g=7.5m/s 2,∴h 阻=(λ吸l 吸/d 吸+ξ1+ξ2)u 吸2/2g,h 惯=l(dQ/dt)/gF 吸,查表Pt=?,Pa=?,则Z 0≦Pa/ρg-(Pt/ρg+h 阻+h 惯+K 排+u 吸2/2g) 离心泵主要工作部分是装有叶片的工作叶轮,安装在固定的螺旋形泵壳内的轴上,泵壳接头与吸入管线及排出管线相连.基本性能参数:流量,扬程,功率,效率,转数★离心泵分类:按叶轮数目分单/多;按叶轮吸入方式分单/双吸;按压头大小分低/中/高压离心泵;按泵轴分卧/立式;按泵壳分螺壳/透平泵;按液体分水/冷油/热油/酸/碱/污水/砂/电动潜油泵;按比转数分低/正常/高比转数泵★离心泵工作原理:当动力机带动泵轴上的叶轮旋转时,叶轮内的液体在离心力作用下,沿叶片间流道甩各叶轮边缘,再以高速通过螺旋室,然后流向排出管线.液体被甩出时,叶轮中心空间形成低压或真空,吸水池中液体在液面压力下,进入叶轮.这样形成连续液流,即旋转着的叶轮不断吸入和排出液体.★离开泵汽蚀:泵在使用时产生一种特殊噪音和振动,此时泵压头流量和效率都显著降低,严重时泵吸入过程也会中断.称为汽蚀.★汽蚀现象:机械剥蚀和化学腐蚀共同作用加快了金属的损坏速度,这种液体在离心泵内汽化凝结水击,使金属表面产生机械剥蚀和化学腐蚀的综合作用 ★离心泵优点:1流量均匀平稳2用排出闸门调节流量,很方便3结构简单紧凑4同一流量及压头下,尺寸和重量比往复泵小5无往复运动惯性力,安装基础小,制造安装成本低6检修费用少7管理方便,易自动化控制.★离心泵与往复泵区别:往复泵1工作件变速运动,液流不均匀不平稳2液体可能获得高压3吸入和排出不同时进行4泵流量不随压力变化,调节困难 ★离心泵适用于大流量和低压头条件下工作.★离心泵三部分吸入室/压出室/叶轮 ★离心泵基本理论主要是研究叶轮流道中液体运动规律,基本方程式和叶轮的水力设计★离心泵为何灌泵:离心泵在运转时,如果泵内没有充满液体或者在运转中漏入了空气,由于空气的密度比液体的密度小得多,产生的离心力小,在吸入口出所形成的真空度较低,不足以将液体吸入泵内.这时,虽然叶轮转动,却不能输送液体,这种现象叫“气缚”.为了消除“气缚”现象,通常在泵启动前要灌泵,使泵内和吸入管道内充满液体,这样才能使泵正常运转★叶轮内液体运动:一方面,液体在叶片失去下随叶轮作圆周运动,同一圆周上速度相同;另一方面,液体沿叶片作相对运动★离心泵流量调节:1改变转速2改变叶轮级数3车削叶轮外径★离心泵工况点确定:泵特性曲线H-Q 与管线特性曲线B-C 交点A 就是泵工况点,必在此工作.如果工况点在D,此时泵压头小于管线消耗的压头,泵流量必减小,泵工况点会自动从D 向A 移动.如果是E 点,多余能量变成动能,工况点从E 移到A★最优工况: 液体进入叶轮时对叶片端部不产生冲击,进口处相对速度方向和叶片进口表面相切,即相对速度与圆周速度反向的夹角(称水力角)与叶片结构角相等.★最优流量:当水力角=结构角时，符合无冲击进入叶轮的条件的合适流量. C 1(径向分速度)=C 1r =Qi/F 1(一般都成立,Qi 为额定流量,考试可用) F 1(进口断面环形有效面积)=F=πD 1-Z(叶数)δ1(厚度)b 1=πD 1b 1ψ(断面缩小系数)★u 1(进口圆周速度)=πD 1n/60 ★W 1(相对速度)=C 1-u 1 ★Miw=ρgQiHi★H i ∞(理论压头)=Miw/ρgQi=(u 2C 2cosα2-u 1C 1cos α1)=(C 22-C 12)/2g+(P 2-P 1)/γ+Z 2-Z 1,一般=u 2C 2u /g=u 2C 2cos α2 ★ρK (反应系数)=1-C 2u /2u 2★H i ∞=Hp+Hv,Hv=(C 22-C 12)/2g=C 2u 2/2g Hi=H i ∞/(1+p);★泵损失1水力2容积3机械水力损失h 水=h 阻+h 冲=aQ 2+b(Q 优-Q)2;ηh=H/Hi容积损失ηv=Q/(Q+q) 机械损失ηj=Ni/n 轴★泵总效率η=ηv ηh ηj★相似:泵要达到力学相似1几何2运动3动力相似★比转数n S:某标准泵叶轮转速,标准泵与同类型泵几何相似,水力和容积效率相同,在最优工况下压头H=1mH 20,功率N=1.36kW 时的转速.n S =3.65n(√Q)/H 3/4(n 单位为r/min) ★离心泵最大高度H 吸max =P a /ρg-P t /ρg+h 吸-10=[H S 真空高度]-v 吸2/2g+h 吸 吸入能力P 吸/γ≥Pt/γ或P 吸≥Pt █单级离心泵叶轮内径D 1外D 2进出口角β1β2叶宽b 1b 2,断面收缩系数ψ1ψ2,叶数z.转数n.∴额定Qi=C 1r*F 1=u 1tan β1πD 1b 1ψ1 ;Hi=(u 2C 2cos β2-u 1C 1cos β1)/(1+p);p=ΨR 22/ZS;Ψ=α(1+β2/60)(α导叶式0.6,环形式0.7),S=0.5(R 22-R 12)█离心泵输水量Q=30m 3/h,压力表9.4大气压,真空表读数350mmHg,表间距0.3m ，d1,d2.求有效压头.解,C 1=4Q/πd 12;H i ∞=(C 22-C 12)/2g+(P 2-P 1)/γ+Z 2-Z 1=0.033+(9.4*1.01*105-350/760*1.01*105)+0.3 █离心泵输水量Q=75m 2/h,压力表读数17.2大气压,真空表150mmHg,表间距0.3m,输入功率N 电54kw,电动机η=0.95,求水头,轴功率,水泵功率.解,u 1=u 2,求H i ∞同上.N 轴=N 电*η.N=γQH i ∞.η=N/N 轴 █安置一台4B35单级单吸离心泵,H,Q,允许吸上真空高度[H 2]=5.8m,n,计算其比转数及安装高度.Σξ，泵离液面2.5m,输50℃可否?液面压力1.08大气压,将Hs 换算成该条件下Hs.解,n S =3.65n(√Q)/H 3/4,d=4*25.4=101.6mm)铭牌),u=4Q/πd 2,Z ≤[H 2]-H 2/2g-Σξu/2g.P 吸=Pa-γ(Z 吸-u 2/2g-Σξu/2g).查表得50℃水汽化压力为Pt ＞P 吸,不可以.Hs ’=Hs-10(允许汽蚀余量)+P a /ρg-P t /ρg. █离心泵,n,Q,扬程H,另一台相似,Q 1，H 1,问n 1.解,n S =3.65n(√Q)/H 3/4,求得n. █核算吸入能力.4BA--8离心泵,重度γ,运动粘度ν,P 1/γ油=0.8m,Q max ,H,n,d 吸,l 吸,摩阻系数λ,Σξ,泵高2m.解,ν=4Q/πd 2,P 吸/γ=Pa/γ-2-ν2/2g-λ(米) ★液力传动:是以液体为工作介质的叶片式传动机械,可以设想为一台离心式水泵和水轮机的组合体,但只采用泵轮涡轮,有时还有导轮,将之组成一个整体,工作液体在这些叶轮中循环流动,形成了液力传动.。
水工知识七水力机械
水工知识七：水力机械
1.什么是水力机械？分为几类？
在液体的水和固体机械之间进行机械能转换的机械称为水力机械。
水力机械可分为水力原动机、水力工作机、可逆式水力机械、液力传动装置和水力推动器等五类。
前两类是大体的，而后三类是派生的。
2.水轮机有哪些工作参数？
水轮机的大体工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。
水轮机水头是指水轮机入口断面与其出口断面的单位重量水流能量的差值，用H表示，单位为m。
水轮机流量是指单位时刻内通过水轮机过水断面的水流体积。
水轮机转速是指水轮机主轴每分钟旋转的次数。
水轮机出力是指水轮机轴端输出的功率。
水轮机效率是指水轮机出力与水流出力之比。
3. 水轮机有哪几种类型？
水轮机可分为还击式和冲击式两大类。
还击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。
冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。
4.什么是还击式水轮机和冲击式水轮机？
将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为还击式水轮机。
将水流的动能转换成固体机械能的水轮机称为冲击式水轮机。
5.混流式水轮机的特点及适用范围？。
水力机械 + 水电站 + 计算资料
A、水轮机的主要类型一反击式水轮机：利用水流的势能和动能做功的水轮机特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流是连续的，而且在同一时间内，所有转轮叶片之间的流道都有水流通过，水流充满转轮室。
1.混流式：中、高水头（30-700m）水流径入轴出稳定，效率高（最大可达94%），高水头低流量。
三峡、龙羊峡、刘家峡。
2.轴流式：中、低水头(3 - 80m) 水流轴入轴出(始终平行于主轴) （分定桨式和转桨式）低水头、高流量。
轴流定浆式：(3-50m)叶片不能随工况的变化而转动。
高效率区较小，适用于水头变化不大的小型电站。
轴流转浆式：(3-80m)叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。
适用于大型水电站。
3.斜流式：中向高水头发展（40-200m）水流斜进。
转轮叶片随工况变化而转动，效率高。
(8-12片) 密云水库。
4.贯流式：低、超低水头（H<20m），水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的，水轮机的主轴装置成水平或倾斜不设蜗壳,水流直贯转轮,适用小型河床电站分全贯流式和半贯流式。
半贯流式又分：灯泡式、轴伸式、竖井式。
灯泡式贯流式：发电机组安装在密闭的灯泡体内，使用较广泛，机组结构紧凑，流道形状平直，水力效率高。
轴伸式贯流式：发电机安装在外面，水轮机轴伸出到尾水管外面。
水头低、效率低、小型水电站。
竖井式贯流式：发电机安装在竖井内。
水头低、效率低、小型水电站。
二冲击式水轮机（水斗式、斜击式、双击式）：利用水流的动能来做功的水轮机特征：由喷管和转轮组成。
1.水斗式: 特点是由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。
(100-2000m) 效率高、常用分卧轴（中、小型）和立轴（大型）两种，湖北天湖水电站。
2.斜击式：由喷嘴出来的射流沿圆周斜向冲击转轮上的水斗。
(α约为22.5˚，25-300m)效率低、小型水电站3.双击式：水流两次冲击转轮。
（5-80m ）构造简单，效率低，小型电站三、类型代号反击式：混流式HL 中、高（30-700m）径入轴出稳定，效率高，高水头低流量：三峡、龙羊峡、刘家峡轴流式定桨ZD 中、低(3-50m) 轴入轴出,低水头高流量、叶片不可转，高效率区较小，小型水电站转桨ZZ 中、低(3-80m) 轴入轴出,低水头高流量（双调）叶片可转（4-8片）：大型、湖北葛洲坝斜流式XL 中向高（40-200m）斜进、效率高、叶片可转，（8-12片）：密云水电站贯流式：全贯流式GD半贯流式GZ （灯泡式P 、轴伸式Z 、竖井式S ）冲击式：水斗式CJ（切击式）(100-2000m) 效率高、常用。
水力机械知识点总结
水力机械知识点总结水力机械是利用水流能量进行工作的机械设备，包括水轮机、水泵、输水管道等。
水力机械广泛应用于发电厂、水利工程、工业生产等领域，是现代工业化生产中不可或缺的重要设备之一。
下面是关于水力机械的一些基本知识点总结。
一、水力机械的发展历史水力机械的发展历程可以追溯到古代。
中国的水力机械可以追溯到公元前19世纪的商代，当时人们就已经开始利用水力进行农田灌溉和水运输。
随着人类社会的发展，水力机械得到了进一步的发展，不断出现了新的类型和新的应用领域。
直到19世纪末20世纪初，水力机械才进入了现代化的阶段，水轮机、水泵等设备逐渐成为了工业生产的主要动力来源。
二、水力机械的工作原理1. 水轮机的工作原理水轮机是利用水流动能量进行转动的机械设备。
当水流通过水轮机的叶片时，水流流速加快，同时叶片上会产生向水流流动方向的压力差。
这种压力差会使叶片受到推力，从而产生转动力矩。
水轮机通过将水流动能量转化为机械能，驱动发电机或其他设备进行工作。
2. 水泵的工作原理水泵是利用机械能将液体从低位输送至高位的设备。
水泵的工作原理是通过旋转叶轮产生真空，使液体被吸引进入泵体内，然后再通过压力差将液体推送至高处。
水泵主要有离心泵和容积泵两种类型，各自具有不同的工作原理。
三、水力机械的分类1. 水轮机的分类根据水轮机的结构和工作原理不同，可以将其分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机两大类。
垂直轴水轮机主要应用在悬挂式水轮机组中，其优点是结构简单，易于维护；水平轴水轮机通常应用在水轮发电站中，具有高效、大功率等特点。
2. 水泵的分类根据水泵的用途和工作原理不同，可以将其分为离心泵、容积泵、潜水泵、化工泵等多种类型。
离心泵用途广泛，适用于输送清水、污水等多种液体；容积泵适用于高粘度、高压力、易结晶液体的输送等。
四、水力机械的应用1. 水轮机的应用领域水轮机主要应用于水电站、水利工程、工业制造等领域。
水轮机是水电站发电的核心设备，通过水流转动水轮机并驱动发电机发电。
水力机械
水力机械水轮机(hydrauli.c turbín的利用水流的势能和动能作为原动力，使转轮转动的机械。
是水电站的主要动力设备。
主要部件有转轮、主轴、轴承和座坏等。
工作时，水流冲击转轮使之旋转，并驱动主轴，带动发电机转子旋转。
按工作原理和结构特征分，有冲击式和反击式两大类。
前者利用高速射流动能驱动水轮机，后者利用水流压力能驱动水轮机。
根据转轮中水流流动形式、转轮构造特征或水流作用在转轮上的方向等条件，这两类水轮机可分成下列各种形式z(混流式或辐流式|反|斜流式(斜流定桨式|击{ ... .. ."斜流转桨式! 式|轴流式{轴流定桨式水I -li11 0 Iú-"''' t 轴流转桨式轮机贯流式(贯流定桨式l-~V ，"-'\贯流转桨式| 冲f 水斗式| 击i 斜击式l 式L 双击式反击式水轮机(rea3tion turbine)水轮机的两大类型之一。
由引水室、导水机构、转轮、尾水管、主轴和轴承等组成。
水流从压力管或引水槽经过进水室和导水机构，变成有压涡流，在高于大气压力的条件下，沿转轮整个圆周均匀地流入转轮全部叶片间流道，并在较低压力下均匀地从叶片间的流道经尾水管流出。
水在叶片间的流动过程中，把水能传给转轮，使其旋转。
反击式水轮机可分为轴流式、?昆流式、斜流式、贯流式等，前两种应用较普遍。
冲击式水轮机(act1.on turbine; Pelton turbine) 水轮机的两大类型之一。
由喷嘴、转轮、射流偏流器、轮轴及机壳等组成。
喷嘴将压力钢管出口的压能转换为动能，转轮将射流的动能转换为轴上的机械、能。
冲击式水轮机可分为水斗式、斜击式和双击式等，以水斗式应用较广。
混流式水轮机(mixed flow turb1ne) 反击式水轮机的一种。
由引水部件、导水机构.转轮和尾水管等组成。
引水部件由圆形钢蜗壳和固定导叶组成，转轮由上冠、下环及固定在其间的许多扭曲片构成。
水力机械考试知识点总结
一、名词解释：1.泵：泵是一种输送液体的流体机械，它把原动机的机械能或其他能源的能量传送给液体，使液体的能量增加的机器2.容积式泵：依靠包容液体的密封工作空间容积的周期性变化，把能量周期性的传递给液体，使液体的压力增加至将液体强行排出3.动力式泵（或称叶轮式泵）：依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续的传递给液体，使液体的速度能和压力能增加，随后通过压出室将大部分速度能转化为压力能4.流量：泵在单位时间内，所排出的液体量5.泵的压力：泵所传递给液体的单位能量，也就是液体在进泵前和出泵后，比能增加值6.输入功率（或泵的主轴功率）：单位时间内，原动机传到泵轴上的能量7.泵的有效功率（或泵的水力功率）：单位时间内，液体经过泵后增加的能量8.输入功率：单位时间内原动机传到轴承上的能量称为输入功率9.液动机（或称水力发电机）：它是将液体中所含的能量，转变为机械能的机器10.水轮：依靠液体位能推动工作机构做功的液动机11.液压式发电机：依靠液体的压力能推动工作机构做功的液动机12.涡轮：液力传动机构：利用液体作为传递能量工质的传动机构往复泵13.泵的流量曲线：如果以曲柄转角φ为横坐标，流量为纵坐标，就可以做出泵的瞬时流量的平均流量随曲柄转角变化的曲线，这类曲线称为。
14.泵的理论平均流量：往复泵在单位时间内理论上应输送的液体体积13.往复泵的流量不均度：瞬时流量的最大差值与理论平均流量的比值14.稳定流：液体的流动速度和压力，只与空间位置有关，与时间无关的液流15.不稳定流动：液体的流动速度和压力不仅随空间位置改变，同时也随时间改变，即有加速度存在，为不稳定流动16.惯性水头：在dl距离内，单位重量液体克服惯性所做的功，加速时h惯“取正”，减速时“取负”17.总惯性水头：液体的移动距离为管长L，单位重量液体所做的功18.泵的有效的净正吸入压头：吸入池中的液体流经吸入总管到达吸入法兰处时的剩余压头，吸入法兰中心到活塞中心的高度差和液体的汽化压头三项的和19.泵必需的净正吸入压头：为保证泵的正常吸入所必需的最低值20.液体的总水头：单位重量液体所具有的总能量21.泵的有效压头（或压头）：如以N表示重量单位，以N.m（或J）表示能量单位，以H表示单位液体由泵获得的能量22.真空表P真：泵吸入口出真空表的读数；表压力P表：泵排出口处压力表的读数23.泵的输出功率（又称泵的有效功率或水力功率）：单位时间内（每秒）内液体由泵所获得的总能量24.机械损失：它是克服泵内齿轮传动、轴承、活塞、盘根和十字头等机械摩擦方面所消耗的功率25.示功功率：单位时间内由机械能转化为液体能的那一部分功率，它全部用于对液体做功，即提高液体的能量26.容积效率：设单位时间内漏失的液体体积为δQ漏，实际流量Q与接受能量的示功流量Qi之比27.水力效率：考虑液体在泵内流动时，消耗在沿程和局部阻力上的压头损失，等于有效压头与示功压头之比28.泵的示功功率：泵的有效功率和泵通过活塞传给液体的示功功率之比29.示功流量：单位时间内获得能量的液体为Q i30.示功压头：单位重量液体所得到的能量为H i31.质量守恒：单位时间内泵所输送的液体量Q泵等于流过管路的液体量Q管32.能量守恒：泵所提供给液体的能量H，全部消耗在克服管路的能量损失及提高静压头上31.往复泵在工作时，阀盘的动作总要落后于活塞动作，这就是泵阀的滞后现象，h0称为滞后高度，δ称为滞后角32.临界泵速（或临界冲次）：任何一台泵都是有一个最高的允许泵速33.反应系数P k:叶轮的静压头Hp与理论压头Hi∞的比值34.阻力损失：指液体在流道部分的沿程阻力损失和局部阻力损失35.冲击损失：指液体进入叶轮和导叶时，与叶片发生冲击而引起的能量损失36.无冲击工况：液体进入叶片流道时的方向与流量有关。
水利工程中的水力机械与水能利用
水利工程中的水力机械与水能利用以往的人们常常利用水源为生活和生产提供动力，如磨面、舂米、晒柿子等，但是这些利用方式仅限于生活和个别行业，对于整个社会的发展和进步来说是不足的。
随着科学技术的进步和工业的发展，人类开始关注水能作为一种重要的能源，这就需要将水能转化为电力的途径，水利工程中的水力机械便应运而生。
一、水利工程中的水力机械水力机械是指将水能转化为机械能的机器，主要包括水轮机、涡轮机和蓄能式水力发电机组。
水轮机是最早被人们利用的水力发电机组，它的转动利用从高处流下的水压力，输出机械转动动力，最后驱动发电机发电。
涡轮机则通过水流的冲击力来转动它的转子，进而产生电力输出。
而蓄能式水力发电机组则是通过抬升水位的办法储存水能，利用排放水能的方式来输出机械动力。
这些水力机械被广泛应用在水利工程中，不仅可以带动农业、工业及城市的发展，也推动了经济的增长和社会的进步。
二、水能利用水力机械不仅仅是通过机械转动输出电能，更是通过优化动力转换和使用方式，将水能的价值最大化。
例如，在农业中，水能可以用来灌溉农田，节约大量用于耕种的人力和物力，同时也提高了作物的产量和品质。
在饮用水方面，使用水能可以将生态污染水源转化为生活饮水，集中处理后加以利用，提高了利用效率和生活品质。
在城市中，水能还可以用来驱动公共交通和工业生产，大大缩短人们的出行时间和提高了生产效率。
三、水能的可持续发展水能是一种可再生性比较强的能源，可以不断地利用和更新，因此具有较大的开发利用潜力。
在当前人类面临能源危机和环境问题的背景下，水能的可持续发展成为了人们关注的焦点。
在此基础上，水利工程中的水力机械也需要不断更新和优化，以顺应社会经济的需求和环保意识，更高效地利用水能，推动经济发展和环境保护的双赢。
总之，水利工程中的水力机械是人类利用水能的重要途径，对于整个社会的发展和进步至关重要。
而在持续发展的基础上，更好地利用水能将会成为人类走向更加美好未来的重要抓手。
水力机械的原理
水力机械的原理水力机械是一种利用水流能量来完成任务的机器设备。
它们可以将水流动能转化为机械能，如电能、动力等，被广泛应用于能源、水利、矿山、冶金等领域。
其原理基于流体力学和热力学的关系，通过设计合适的结构来利用水的流体特性，从而实现转换能量的目的。
水力机械主要分为液压机械和液力机械两大类。
液压机械是指利用水的压力来产生功效的机械设备，如水泵、压力机、液压机等；液力机械则是利用水流动和压力差实现工作的机器，如水轮机、涡轮、液力变速器等。
下面将对几种常见的水力机械进行原理讲解。
一、水泵水泵是一种运用压力和流量原理将水从低处输送到高处的机械设备。
其工作原理主要依靠叶轮的旋转和水的流动状态，以及压力差的作用，来推动水流地从低处向高处运动。
在水泵内部，叶轮通过电机或柴油机等动力源的驱动下，高速旋转。
当水进入叶轮进行旋转后，叶轮的叶片就会将水连成一条线，从水泵的出口处排出水流量。
在这个过程中，不同型号的叶轮被设计成不同的外形，而产生的水流会受到形状、材料、叶片数目、叶片形状和叶片间隔等因素的影响。
二、水轮机水轮机是利用水流动能和水的重力势能之间的转化来发电或产生动力让机器工作的机械设备。
水轮机可以分为垂直轴、水平轴和斜轴三种类型。
其中，垂直轴水轮机是广泛应用于水利、发电等领域的一种水力机械设备。
其工作过程中，水流通过机械水门、进口管和水轮机前室进入水轮机，进入叶片之间的腔体后，会顺势将叶片推动，从而带动水轮机转动。
水轮机内部的机械传动系统将水轮机的机械能转化为电能或动力能。
三、液力变速器液力变速器是利用水流动能的变化来转化动力和改变车辆行驶速度的机器。
通过液力变速器的调节，可以让发动机输出的动力最大限度地转化为车辆动力，实现高速行驶和保护发动机等多重功能。
液力变速器的构造由液力流体定向器、离合器、液力转换器、液压油路和油压系统等组成。
当车辆启动时，引擎会驱动液力转换器的泵而产生叶片旋转，使得水流在转子之间产生运动，进而将车辆的动力传递到液力变速器的行车系统中。
流体的水力机械和水力发电
流体的水力机械和水力发电流体的水力机械和水力发电在能源领域扮演着重要的角色。
利用水的能量转化为机械能或电能，已经成为一种可持续发展的能源利用方式。
本文将探讨流体的水力机械、水力发电的原理和应用。
一、流体的水力机械流体的水力机械是指将水的能量转化为机械能的设备。
其中，水轮机是最主要的一种水力机械，其利用水的动能驱动转轮旋转，从而产生机械功。
水轮机的结构简单，效率高，已被广泛应用于水电站和其他水力发电设施中。
水轮机按照转轮类型可分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机。
其中，水轮机的叶片形状和装配方式对其性能有着重要影响。
目前常见的水轮机叶片形状有直翅叶片和斜翅叶片。
直翅叶片较容易制造、安装和维护，适用于水头较小的场所。
而斜翅叶片则具有更高的效率和适应性，适用于水头较大的场所。
二、水力发电水力发电是指利用流体动能转化为电能的过程。
通过水轮机驱动发电机转子旋转，通过感应电磁感应原理产生电能。
水力发电具有资源丰富、环境友好、可再生等特点，是一种重要的清洁能源。
根据水力发电站的规模和水能资源特点，可以将其分为大型水电站、中型水电站和小型水电站。
大型水电站通常建立在大型河流上，拥有较大的装机容量和水头。
中型水电站则建立在中小型河流上，装机容量相对较小。
而小型水电站则适用于山区和偏远地区，装机容量和发电量较小。
在水力发电站的建设中，需慎重考虑水资源的合理利用和生态环境的保护。
为了减少生态影响，水力发电站应进行生态补偿和环境评估，合理规划水库的建设和水流管理。
三、水力发电的应用水力发电广泛应用于能源供应、农业灌溉、城市供水以及工业生产等领域。
世界各国通过建设水力发电站来满足电力需求，减少对化石燃料的依赖。
此外，水力发电还可以与其他能源进行互补，例如与风能、太阳能等形成混合发电系统，提高能源利用效率。
水力发电还可以用于提供清洁的农业灌溉和城市供水。
通过水力泵站将水源引入农田和城市，可以提高灌溉和供水的效率，并减少对化石燃料的需求。
绪论：水力机械概述
黑龙江大学水利电力学院
水力机械概述
水力原动机将水流的能量转换为 机械能。 水轮机就是一种原动机，它主要 利用水流的动能和势能做功，是水 电站的主要动力设备。
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水力机械概述
水力工作机则将机械能转换为水 流的能量，以便将 流体输送到高处 有更高压力的空间 克服管路阻力将流体输送到远处 例如各种泵。
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水力机械概述
水泵主要有容积式和叶片式以及 其他形式的水泵（水锤泵、射流 泵等） 取决于水流与机械相互作用的 方式。
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水力机械概述
在世纪三十年代，出现了一种可逆式 水力机械，称为水泵水轮机。被广泛 应用于抽水蓄能电站上。
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涡 壳 、 固 定 导 叶 、 活 动 导 叶 、 转 轮
水力机械
主讲教师：陈秀维
黑龙江大学水利电力学院
水力机械概述
绪论
水力机械概述
黑龙江大学水利电力学院水力机械概述来自第一节 水力机械的定义
水力机械是指以水为工作介质的 机械设备；是实现水流的能量与机 械的机械能相互转换过程或是不同 能量的流体之间能量传递的过程。
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水力机械概述
原动机和工作机： 能量传递的方向不同
水力机械概述
水
力
水力机械概述
泵 体 、 叶 轮 、 导 叶
水
力
水力机械-《水电站》
第一篇水力机械水轮机 + 发电机：水轮发电机组功能：发电水泵 + 电动机：水泵抽水机组功能：输水水泵 + 水轮机：抽水蓄能机组。
功能：抽水蓄能水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。
第一章水轮机概述第一节水轮机的工作参数水轮发电机组装置原理图定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的根本参数。
由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，根本参数：工作水头H、流量Q、出力N、效率η，工作力矩M、机组转速n。
一、水头(head)1. 毛水头(nominal productive head)H M =E U -E D =Z U -Z D2. 还击式水轮机的工作水头毛水头 - 水头损失=净水头H G =E A - E B =H M - h I -A3. 冲击式水轮机的水头H G =Z U - Z Z - h I-A其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。
4.特征水头(characteristic head)表示水轮机的运行X 围和运行工况的几个典型水头。
最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。
平均水头： H av =Z 上av -Z 下av二、流量(m 3/s)(flow quantity)单位时间内通过水轮机的水量Q 。
Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定；当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。
在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r三、出力与效率(output and efficiency)1. 出力(水轮机的输出功率)N ：指水轮机轴传给发电机轴的功率。
水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量)为：QH QH N w 81.9==γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 81.9==2. 效率：η=N /N w ，一般η=80%~95%四、工作力矩和转速水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达QH n M M N ηπϖ81.9602=== 式中M ——主轴力矩；ω——水轮机旋转角速度，n ——转速，n =3000/p ； p ——发电机磁极对。
水力机械基本概念与质量检测
水力机械基本概念与质量检测水力机械基本概念与质量检测水力机械是利用水的能量转换为机械能的设备，常见的有水轮机、水泵、水门、风力水泵等。
水力机械的使用可以极大地促进水资源的利用与保护，降低能源的消耗与污染，广泛应用于水电站、排灌工程、水利防洪和城市供水等领域。
对于水力机械的质量检测，是确保其正常使用和安全运行的重要环节。
下面将从水力机械的基本概念和质量检测方面进行分析。
一、水力机械的基本概念1. 水能：水能是指水在高差或水头作用下所具有的能量，它是一种能源，被广泛应用于水力发电、排灌工程等领域。
2. 水轮机：水轮机是利用水能翻转水轮，将机械能传递出来的一种机械装置，按叶轮型式分为斜流式、直流式、半径流式和混流式。
3. 水泵：水泵是利用叶轮或柱塞等结构将水或其他液体吸入，增加压力并输送的机械设备，在工业、农业、城市供水等行业广泛应用。
4. 水门：水门是防洪、调节水流、引水、节水等水利工程中常用的一种设备，常见的水门有升降式水门、引水式水门和节制水门等。
5. 风力水泵：风力水泵是利用风的能量驱动叶片旋转，通过连杆传递叶轮的运动，将地下水抽到地面上来的一种机械设备。
二、水力机械的质量检测1. 外观检查：外观检查是对水力机械表面的检查，主要是检查设备的表面有无损坏、腐蚀、漏水以及各种缺陷等问题。
2. 检查零部件：检查机械内部的各种零部件，如叶轮、轴承、机芯、密封等，判断是否存在磨损、漏水、缺失、变形等问题。
3. 检查结构：针对不同的水力机械，进行不同的结构检查。
例如水轮机需要检查导叶、喷嘴、转轮、轴承等；水泵需要检查叶轮、密封、轴承等等。
4. 检查性能：对于不同的水力机械，其运行性能的要求也不同。
检查性能的方法主要包括静态水压试验、动态水压试验、空载试验和工作性能试验等。
5. 检查安全性：水力机械的安全性是检验设备质量的最核心因素之一。
对于水力机械的安全性检查，主要包括机械结构的可靠性、操作的便捷性和安全性、设备的使用寿命等。
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是指以水为能源，转化水能为机械能的设备，主要包括水轮机、水泵、闸门等。
水力发电是一种清洁、可再生的能源，具有重要的经济和环境效益。
随着水电站的逐年投入运行，水力机械的磨损问题也日益突出，需要采取有效的防护措施。
一、水力机械磨损原因及分类水力机械在运行过程中因受到多种因素的影响而产生磨损。
主要原因包括：1、水流的强化冲蚀作用：水流的高速冲蚀会使得机械表面物质脱落，形成气蚀、疲劳磨损等现象。
2、颗粒物的冲刷作用：水中含有颗粒物，其撞击机械表面也会产生磨损。
3、材料的本身的磨损：机械部件在高速摩擦下，材料的强度和韧性可能会不断下降，造成自身的磨损。
根据磨损形式和程度，可以将水力机械的磨损分类为以下几种：1、表面磨损：即机械部件表面产生的划伤、刻痕等磨损现象。
2、气蚀磨损：即由于水中气液混合产生的气体冲蚀机械表面，形成的磨损现象。
3、疲劳磨损：由于机械部件长时间的高速摩擦和受力，形成的磨损现象。
4、腐蚀磨损：由于机械部件长时间暴露在水中，受到水中化学物质腐蚀而产生的磨损现象。
为了延长水力机械的使用寿命、保证生产安全，需要采取有效的防护措施：1、表面防护由于水力机械进行水力作用，长时间暴露在水面上，其表面容易受到强烈的水流冲击和颗粒物的冲刷，从而导致表面磨损的产生。
采取表面防护措施可以有效的减轻表面磨损。
（1）涂层防护涂层防护即在机械表面覆盖一层专用的防护涂层，增加材料的抵抗能力。
例如：橡胶、聚合物等。
（2）电解沉积防护电解沉积防护通过将活性金属离子沉积在金属表面上，形成一层致密、均匀的防护膜，增加材料的耐腐蚀性能。
2、材料防护机械部件所采用的材料的质量和性能直接影响其防护效果。
（1）耐磨材料选择高硬度、高韧性的材料可以降低磨损率，例如: 方铁、高锰钢、不锈钢等。
水流中含有大量的氧化物和盐类等腐蚀性物质，选择具有高耐腐蚀性和较高抗疲劳性的材料可以减少腐蚀性磨损，例如：不锈钢、镍基合金等。
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水工知识七：水力机械
1.什么是水力机械？分为几类？
在液体的水和固体机械之间进行机械能转换的机器称为水力机械。
水力机械可分为水力原动机、水力工作机、可逆式水力机械、液力传动装置和水力推进器等五类。
前两类是基本的，而后三类是派生的。
2.水轮机有哪些工作参数？
水轮机的基本工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。
水轮机水头是指水轮机进口断面与其出口断面的单位重量水流能量的差值，用H表示，单位为m。
水轮机流量是指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积。
水轮机转速是指水轮机主轴每分钟旋转的次数。
水轮机出力是指水轮机轴端输出的功率。
水轮机效率是指水轮机出力与水流出力之比。
3. 水轮机有哪几种类型？
水轮机可分为反击式和冲击式两大类。
反击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。
冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。
4.什么是反击式水轮机和冲击式水轮机？
将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为反击式水轮机。
将水流的动能转换成固体机械能的水轮机称为冲击式水轮机。
5.混流式水轮机的特点及适用范围？
混流式水轮机又称法兰斯式水轮机，水流由径向进入转轮，大体沿轴向流出。
混流式水轮机应用水头范围较大，结构简单，运行可靠，效率高。
是现代应用最广泛的水轮机之一。
水头适用范围50～700m。
6.轮流式水轮机的特点及适用范围？
轴流式水轮机，转轮区域内水流沿轴向流动，水流在导叶与转轮间由径向转为轴向。
定桨式结构简单,但它在偏离设计工况时效率会急剧下降,适用于功率不大
及水头变化幅度较小的电站,一般水头范围3～50m。
转桨式结构较复杂，它通过桨叶的转动与导叶的转动相互配合，实现导叶与桨叶的双重调节，扩大了高效区的出力范围，有较好的运行稳定性。
目前，应用水头范围从几米直到50～70m。
7.斜流式水轮机的特点及适用范围？
斜流式水轮机，水流对于主轴是斜向流动的，它是50年代发展起来的一种机型，与轴流转桨式水轮机相似，叶片可以转动从而实现双重调节，有较宽的高
效率区。
适用水头范围40～700m。
这种水轮机常被用来作可逆式水力机械，在抽水蓄能电站中较为多见。
8.水斗式水轮机的特点及适用范围？
水斗式水轮机又称培尔顿(Petion)水轮机，它靠从喷嘴出来的射流沿转轮圆周切线方向冲击转轮斗叶而做功。
水斗式水轮机应用水头较高，小型水斗式用于水头40～250m，大型水斗式用在水头400～4500m。
9.斜击式水轮机的特点及适用范围？
斜击式水轮机，喷嘴出来的射流，在进口与转能平面成一角(通常为22.5度)。
这种水轮机用在中小型水电站中，水头适用范围在400m以下。
10.水斗式水轮机的基本构造如何？
水斗式水轮机有以下几个过流部件，它们的主要功用如下：
(l) 喷嘴由上游压力水管来的水流经喷嘴后形成一股射流冲击到转轮上，在喷嘴内水流的压力能被转换成射流的动能。
(2) 喷针借助于喷针的移动，改变用喷嘴喷出的射流直径，因而也改变了水轮机的进水流量。
(3) 转轮它由圆盘和固定在它上面的若干个水斗组成，射流冲向水斗，将自己的动能传给水斗，从而推动转轮旋转作功。
(4) 折向器它位于喷嘴和转轮之间，当水轮机突减负荷时，折向器迅速地使喷向水斗的射流偏转。
此时喷针将缓慢地关闭到
与新负荷相适应位置。
当喷针稳定在新位置后，折向器又回到射流原来位置，准备下一次动作。
(5) 机壳使作完功的水流流畅地排至下游，机壳内压力与大气压相当。
机壳也用来支撑水轮机轴承。
11.如何读懂得水轮机的牌号？
根据我国JBB84－74“水轮机型号编制规则”规定，水轮机牌号由三部分组成，每一部分之间用“－”分开。
第一部分的符号是该水轮机型式的汉语拼音的第一个字母，阿拉伯数字表示该水轮机的特征比转速。
第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一个表示水轮机主轴的布置型式，后一个表示引水室特征。
第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径。
各种型式水轮机的代表符号见表1。
主轴布置型式及引水室特征的代表符号见表2。
13.各种类型水轮机的标称直径是如何规定的？
混流式水轮机标称直径是转轮叶片进口边上的最大直径，即转轮下环与叶片进口边交点处直径。
轴流式和斜流式水轮机标称直径是转轮叶片轴线与转轮室相交处的转轮室
内径。
水斗式水轮机标称直径是转轮与射流中正线相切的节圆直径。
14.水轮机产生汽蚀的主要原因是什么？
水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：水轮机转轮内压力分布不均匀，如转轮相对下游水位要装得过高，高速水流流经低压区时，易于达到汽化压力而产生汽泡。
当水流流到高压区时，由于压力增大，汽泡凝结，水流质点以高速度向汽泡中心的撞击，以填充凝结所产生的空隙，从而产生极大的水力冲击和电化学作用，使叶片受到剥蚀产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞。
15.预防水轮机产生汽蚀的主要措施有哪些？
水轮机汽蚀的后果是使水轮机产生噪音、振动和效率急剧降低，使叶片受到剥蚀，产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞，从而使机组受到损坏不能运行。
因此在运行中应力求避免汽蚀。
目前，预防和减轻汽蚀损坏的主要措施有：
(l) 正确进行水轮机转轮的设计，减小水轮机汽蚀系数。
(2) 提高制造质量，保证叶片的几何形状和相对位置正确，注意表面平滑光洁。
(3) 采用抗汽蚀材料，减轻汽蚀破坏如不锈钢转轮。
(4) 正确确定水轮机的安装高程。
(5) 改善运行条件，不使水轮机长期地在低水头和低负荷下运行。
通常不允许水轮机在低出力(如低于50％额定出力)下运行，对于多机组的水电站，要避免单机长期低负荷和超负荷运行。
(6) 及时检修，并注意修补焊接的打磨质量，避免汽蚀破坏的恶性发展。
(7) 采用补气装置，向尾水管中送入空气，消除可能产生汽蚀的过大真空。