水轮机运转特性曲线的绘制

水轮机运转特性曲线的绘制

1）基本资料

转型式：HL240型及模型综合特性曲线 转轮直径1D =4.5m,n=100m in r

特征水头：m H 0.38max =，m H 0.34min =，r H =36.0m 水轮机安装高程处海拔方程∇=150m 效率修正值η∆=1.6% 2） 等效率曲线计算与绘制

由于电站水头变化范围小现取3个水头，即m H 0.38max =，

m H 0.34min =，r H =36.0m

列表如下

HL240型水轮机等效率曲线计算

3）出力限制线绘制

计算出1、r H H 〉时，数值直线

2、r H H H 〈〈min 连接（r H r N ）与min H min N 见附图1

4）等吸出高曲线的计算与绘制： 1吸出高度计算公式为H H S )(900

10σσ∆+-∇

-

= 式中气蚀系数修正值σ∆由m H 36=查得032.0=∆σ

等析出高度计算表

2利用表计算结果，作每个水头下的N=)('1Q f 辅助曲线（见附图2）。将各'

1Q 值的出力从图中查出填入表中。

3根据表中对应的s H 和N ，绘制各水头下)(N f H S 的辅助曲线（见附图3）

4）绘制等吸出高曲线（见附图4）

六、蜗壳的设计

1）、蜗壳型式选择

由于本水电水头高度小于40m,所以采用混凝土蜗壳 2)、蜗壳主要参数的确定 1 断面形状的确定

由于水轮机为中型，因此混凝土蜗壳的断面做成平顶梯形，以便施工见笑其径向尺寸，降低厂房的土建投资

根据水电站规模本电站采用平顶梯形断面混凝土蜗壳，由《水力机械》附表以及附表二查得HL240型水轮机 D a =6350mm,D b =5550mm b/a 取为1.5 ，γ 取为14°

2 蜗壳包角0ϕ的选择

混凝土蜗壳包角0ϕ通常采用180°~270°,故选择0ϕ=270° 3蜗壳进口断面的平均速度c V

c V 根据水轮机设计r H ，可从水轮机设计水头从《水电站》图2-8中的经验曲线查取，查得s m V c 5= 3). 蜗壳的水力计算 1 确定进口断面尺寸 进口断面的面积为

2000max 0084.189

.4360270

63.125360m V Q V Q F c c =⨯⨯===

ϕ 2 根据几何关系确定进口断面尺寸如下 进口断面面积应满足下式 且010.365b D =

02

211)(2

b r r tg m ab F b a -+-

=δ

6.1=a

b

0m b b =-

解上面方程组得6.10=b ，a=3.56m ，b=5.33m ，m=5.73m ， 由前面查表已知D a =6350mm,D b =5550mm ，所以

2 3.175,2 2.775a a b b r D m r D m ====，

故m a r R a 735.656.3175.30=+=+=

.

3中间断面尺寸的确定

顶角的变化规律采用直线轨迹，采用图解法来求得R-ϕ的关系过程见下表及附表7

绘制蜗壳平面单线图，选定i ϕ（每隔30°选一个）有公式i a i R ργ2+= 计算出相应i

R 而i c

i

i V Q ϕπϕρ15.0

3600max ==

，其进口宽度B=10D R + i a i R ργ2+=

查图得

依据上表绘制蜗壳单线图如附图5