第04章-导水机构的水力设计汇总
水工设计的知识点总结
水工设计的知识点总结1. 水资源调查与评价在进行水工设计之前，首先需要对水资源进行调查与评价。
包括水资源的分布情况、可利用量、水质情况等。
通过水资源调查与评价，可以了解到水资源的基本情况，为后续设计提供依据。
2. 地质勘察在进行水工设计时，地质条件是一个非常重要的因素。
地质勘察可以了解到地下水的情况、地质构造、地下水位等信息，为水工设计提供地质基础数据，保证工程的安全性。
3. 水文观测水文观测是指对水文条件进行观测和记录，包括降雨量、蒸发量、径流量等。
水文观测可以提供水文数据，为水工设计提供依据。
4. 地形测量地形测量是指通过测量手段对地形地貌进行测量和记录，包括地形特征、地势倾斜、地表高程等。
地形测量可以提供地形数据，为水工设计提供依据。
5. 水库坝基础设计水库坝基础设计是指在建设水库坝之前，需要对水库坝基础进行设计。
包括地基承载力计算、基础形式选择、抗滑稳定分析等。
水库坝基础设计需要考虑地质条件、地下水位、坝体自重、渗流压力等因素。
6. 水坝设计水坝设计是指对水坝的形式、尺寸、坝体结构、坝基稳定等进行设计。
水坝设计需要考虑地质条件、水文条件、坝体稳定等因素。
7. 水泵站设计水泵站设计是指对水泵站的选址、水泵选型、管道布置、管道流量等进行设计。
水泵站设计需要考虑水源地的情况、输水距离、输水高度等因素。
8. 灌溉系统设计灌溉系统设计是指对农田的灌溉系统进行设计，包括灌溉方式、灌溉周期、灌溉水量等。
灌溉系统设计需要考虑土壤情况、作物需水量、渗漏损失等因素。
9. 排水系统设计排水系统设计是指对城市、农田等区域的排水系统进行设计，包括排水管道、排水泵站、雨水排放等。
排水系统设计需要考虑地形条件、降雨情况、地下水位等因素。
10. 可持续发展考虑在进行水工设计时，需要考虑可持续发展因素。
包括生态环境保护、水资源保护、节约能源等。
水工设计需要综合考虑经济、环境、社会等多方面因素，保证工程的可持续发展。
总之，水工设计是一个综合性的工程，需要考虑的因素非常多。
水电制作知识点总结大全
水电制作知识点总结大全导言水力发电是利用水流能转换成电能的过程。
在水力发电厂中，水被引入水轮机中，水轮机产生的机械能，再通过发电机转换成电能。
在这个过程中，水的能量被有效地利用起来，可以为人们提供清洁、可再生的能源。
在本文中，我们将总结水电制作的相关知识点，包括水力资源的评估、水力发电的原理、水电站的设计和建设等方面的知识点。
希望这篇文章能够帮助有兴趣了解水力发电的读者更深入地了解这一领域的知识。
一、水力资源的评估1.1 水力资源的概念水力资源是指通过水流来获取能量的一种资源，其主要形式包括江河湖泊的水流和地下水的水流。
水力资源的开发利用可以为人们提供清洁、可再生的能源，对于缓解能源紧缺问题具有重要意义。
1.2 水力资源的类型根据水流的规模和强度，水力资源可以分为小水电、中水电和大型水电。
小水电是指装机容量在1万千瓦以下的水电站，中水电是指装机容量在1-10万千瓦的水电站，大型水电是指装机容量超过10万千瓦的水电站。
1.3 水力资源的评价方法为了评估水力资源的利用潜力，需要进行水文水资源测算和水力资源勘探。
水文水资源测算包括降水、蒸发、径流的测算，水力资源勘探包括水位观测、水文站的建设和水电站选址等方面的工作。
1.4 水力资源的利用要求在利用水力资源进行发电时，需要考虑水资源的可靠性和稳定性。
从地质条件、水文水资源、土壤条件和环境保护等方面来对水力资源进行详细的调查评价，以保证水力资源的可持续利用。
二、水力发电的原理2.1 水力发电的基本原理水力发电的基本原理是利用水流的动能驱动水轮机转动，再通过转动的水轮机带动发电机发电。
水流的动能可以通过水轮机转化成机械能，再通过发电机转化成电能。
2.2 水轮机的工作原理水轮机是将水流的动能转换成机械能的装置，其工作原理是利用水流对叶轮的冲击力，驱动叶轮转动，再通过叶轮转动带动转子转动，从而产生机械能。
2.3 发电机的工作原理发电机是将机械能转化成电能的装置，其工作原理是利用电磁感应原理，通过转子在磁场中的旋转产生感应电动势，从而产生电能。
给水排水管道系统水力计算基础
53
in Montpellier, France.
海流測量之儀器與方法
• 阻抗式﹕根據海流流速大小與產生之拖曳力成正比之關係而設計，，(a)圖為 CBI 擋流板式(Chesapeake Bay Institute Drag)，(b)圖則為Savonius轉子(Rotor)方 式，RCM海流儀即為後者方式。
38
二、明渠的底坡
渠底与纵剖面的交线称为渠底线，常用符号i来表示。
i sin Z1 Z 2
l'
当底坡较小时：
i sin tg Z1 Z 2
l
在工程中明渠底坡可能有三种情况：
i 0 ，称为正坡（或顺坡）；
i 0 ，称为平坡； i 0 ，称为负坡（或逆坡、反坡）
给水排水管网中局部水头损失一般不超过沿 程水头损失的5%，常忽略局部水头损失的影响， 不会造成大的计算误差。
15
3．2．4水头损失公式的指数形式
有利于管网理论分析，便于计算机程序设计。 1．沿程水头损失公式的指数形式为：
hf hf
kqn l Dm
aqnl
式中
k、n、m——指数公式参数； a——比阻，即单位管长的摩
阻系数，a
k Dm
;
hf s f qn
sf
— —摩阻系数，s f
al
kl 。 Dm
16
2．局部水头损失公式的指数形式为：
hm sm q n
式中 Sm——局部阻力系数；
3．沿程水头损失与局部水头损失之和
hg hm h f (sm s f )qn sg qn
一级消防工程师消防水力学知识
一级消防工程师消防水力学知识关键信息项1、消防水力学的基本概念和原理水的物理性质：包括密度、温度、压力等对水力学的影响。
水流的类型：如层流、紊流的特点和区别。
水的能量形式：势能、动能、压力能的定义和相互关系。
2、消防水系统中的水力学参数流量：计算方法和单位。
压力：静压、动压、全压的概念和测量。
水头损失：沿程水头损失和局部水头损失的计算和影响因素。
3、消防水枪和喷头的水力学性能喷射形式：直流、喷雾等的特点和适用场景。
射程和覆盖范围：与压力、流量的关系。
雾化效果：评估指标和影响因素。
4、消防给水管网的水力学分析管径选择：依据流量和压力的计算。
管网布置：对水力学性能的影响。
阀门设置：控制水流和压力的作用。
5、消防水池和水箱的水力学设计容积计算：满足消防用水量的要求。
水位控制：保证供水的可靠性。
进出水管道设计：避免水的倒流和漩涡。
11 消防水力学的基本概念和原理111 水是消防灭火中最常用的灭火剂之一，了解水的物理性质对于正确运用消防水系统至关重要。
水的密度会随着温度和压力的变化而略有改变，一般情况下，在常温常压下，水的密度约为 1000 千克/立方米。
温度升高时，水的密度会减小；压力增大时，水的密度会略有增加。
112 水流的类型主要分为层流和紊流。
层流是指水流中各质点有规律地分层流动，互不干扰，水头损失与流速的一次方成正比。
紊流则是水流中各质点的运动轨迹极不规则，相互混杂，水头损失与流速的平方成正比。
在消防水系统中，通常会出现从层流到紊流的过渡。
113 水的能量形式包括势能、动能和压力能。
势能与水的位置高度有关，动能与水流的速度有关，压力能则与水所受的压力有关。
这三种能量在水的流动过程中可以相互转换，但总能量保持不变。
12 消防水系统中的水力学参数121 流量是指单位时间内通过某一过水断面的水的体积，常用单位为升/秒（L/s）或立方米/小时（m³/h）。
流量的计算可以通过管道截面积和流速相乘得出。
水力设计报告范文
水力设计报告范文一、引言水力设计是通过分析水文水资源情况、地理环境、工程经济等因素，确定水利工程的设计参数和方案。
本报告旨在介绍一个典型的水力设计项目，并详细阐述其设计过程和结果。
二、项目概况该项目位于XX省某市，主要目的是解决当地水资源的供需矛盾。
项目规模为XX立方米每秒，涉及水库、引水渠道、供水管网等主要工程。
三、设计参数确定3.1 水文数据分析通过收集当地历史水文数据，分析河流径流量、水质、洪水量等相关信息。
结合当地气候特点，确定设计年径流量和洪水标准等参数。
3.2 工程经济分析根据项目投资额、供水需求量、水资源保护成本等因素，利用现金流量法等经济分析方法，确定项目的经济可行性指标，包括净现值、内部收益率等。
四、设计方案确定在确定设计参数的基础上，通过多种方案的比较，确定最佳设计方案。
设计方案包括水库的型式和容积、引水渠道的走向和规模、供水管网的布置等。
五、工程计算与分析5.1 水库设计根据设计参数和地质条件，进行水库容量计算、设防洪水位确定、泄洪能力分析等。
通过水文模型和地质勘察数据，进行稳态和非稳态渗流分析，确定水库围堰、坝基稳定性等。
5.2 引水渠道设计根据设计参数和地形条件，进行引水渠道的衰减计算、流量计算、水头损失计算等。
通过水力模型试验，优化渠道的截面和流速，确保引水的安全、稳定。
5.3 供水管网设计根据供水需求和地理条件，进行供水管网的流量计算、压力计算、管径选择等。
通过模拟软件分析供水管网的稳定性、自洁能力等，优化管网布局，保证供水质量。
六、设计结果与结论根据设计计算和分析，得出以下结果与结论：6.1 水库设计容量为XX万立方米，坝型为XX型，具有较好的抗洪性能和生态保护功能。
6.2 引水渠道采用XX型截面，确保了引水的稳定供应和输水的高效率。
6.3 供水管网通过管径合理选择和优化布局，满足了供水需求，保证了水质和供水安全。
七、结语水力设计是保障当地水资源供需平衡的重要手段，本项目通过合理确定设计参数、优化设计方案和精确计算分析，为解决当地水资源问题提供了有效的方案和基础数据。
给水排水管道系统水力计算汇总
第三章给水排水管道系统水力计算基础本章内容：1、水头损失计算2、无压圆管的水力计算3、水力等效简化本章难点：无压圆管的水力计算第一节基本概念一、管道内水流特征进行水力计算前首先要进行流态的判别。
判别流态的标准采用临界雷诺数Re k，临界雷诺数大都稳定在2000左右，当计算出的雷诺数Re小于2000时，一般为层流，当Re大于4000时，一般为紊流，当Re介于2000到4000之间时，水流状态不稳定，属于过渡流态。
对给水排水管道进行水力计算时，管道内流体流态均按紊流考虑紊流流态又分为三个阻力特征区：紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。
二、有压流与无压流水体沿流程整个周界与固体壁面接触，而无自由液面，这种流动称为有压流或压力流。
水体沿流程一部分周界与固体壁面接触，另一部分与空气接触，具有自由液面，这种流动称为无压流或重力流给水管道基本上采用有压流输水方式，而排水管道大都采用无压流输水方式。
从水流断面形式看，在给水排水管道中采用圆管最多三、恒定流与非恒定流给水排水管道中水流的运动，由于用水量和排水量的经常性变化，均处于非恒定流状态，但是，非恒定流的水力计算特别复杂，在设计时，一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。
四、均匀流与非均匀流液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动，称为均匀流；反之，液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动，称为非均匀流。
从总体上看，给水排水管道中的水流不但多为非恒定流，且常为非均匀流，即水流参数往往随时间和空间变化。
对于满管流动，如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯，则管内流动为均匀流；而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时，管内流动为非均匀流。
均匀流的管道对水流的阻力沿程不变，水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算；满管流的非均匀流动距离一般较短，采用局部水头损失公式进行计算。
对于非满管流或明渠流，只要长距离截面不变，也没有转弯或交汇时，也可以近似为均匀流，按沿程水头损失公式进行水力计算，对于短距离或特殊情况下的非均匀流动则运用水力学理论按缓流或急流计算。
第04章-导水机构的水力设计
二、导叶出流角α0 导叶出口边处骨线与圆周方向的夹角称为导叶出口角 αd。在稠密的导叶叶栅中，导叶的出口角就是水流的 出流角，并称为导叶出流角α0
不同翼型的导叶 a）负曲率导叶 b）对称形导叶 c）正曲率导叶
注意：
决定水轮机过流量和转轮前水流运动状况的主要因 素不是导叶开度a0，而是导叶出口角αd ！
本章的主要内容
导水机构的类型
径向式导水机构的几何参数 径向式导水机构的水动力学参数
径向式导水机构的水力设计
水轮机的流量调节方程式：
Q r22
h gH
1 r ctg 0 2 ctg 2e 2b0 A2
改变导叶高度b0调节水轮机流量：圆筒闸门 式导水机构 改变导叶α0调节水轮机流量：导叶式导水 机构
不同比转速的水轮机具有不同的b0值。 消除水轮机尺寸的影响。
Hghs = cu 1u1 - cu 2u 2 w Hghs = ( G1 - G2 ) 2p qV nD Q11 = 2 n 11 = D H H
ns =
n P H
5 4
ns = 3.13n11 Q11
b0 Q11n 11 tan a 0 = D1 60hs g
小型水轮机的导叶数可由相关文献查到。ຫໍສະໝຸດ 第四节 径向导水机构的水力设计
对水头为40～150m的不同比转速水轮机导水机构， 可以采用同一正曲率导叶翼型。
高比转速轴流式水轮机导水机构 采用标准化的对称型翼型导叶。
导叶相对高度与比转速和最大开度之间的关系
结论： 水轮机的比转速越高，要求采用的导叶相 对高度及最大相对开度越大。 低比转速水轮机的最大开度比高比转速小 二到三倍。 不同比转速水轮 机的导叶相对开 度和最大相对开 度（限制工况点 的相对开度）。
水工建筑物 知识点汇总
水利水电工程建筑物授课教案章节名称第四章水闸教学日期第二学期授课教师姓名职称授课时数 22本章的教学目的与要求掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用；掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施；水闸的布置与构造；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容。
授课主要内容及学时分配掌握水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用（2学时）；掌握水闸孔口设计的影响因素分析和计算方法（4学时）；掌握消能防冲设计中水闸下游不利水流流态及相应的防止措施（4学时）；掌握防渗排水设计中水闸地下轮廓线长度拟定、布置、渗流计算方法和防渗排水措施（6学时）；水闸的布置与构造（2学时）；在闸室稳定应力分析中，重点从荷载计算、稳定应力分析方法等方面比较与重力坝的异同（2学时）。
了解水闸布置与构造、闸室结构计算内容及方法等方面的内容（2学时）。
重点和难点水闸的类型、工作特点、组成及各组成部分的作用，水闸孔口设计的水闸孔口设计，如何不知谁炸的消能防冲设计，水闸的渗流计算，水闸的整体布置。
思考题和作业1．水闸按其承担的任务和结构形式分为哪些类型？水闸的工作特点如何？2．水闸的组成部分及各组成部分的作用是什么？3．水闸孔口设计的影响因素有哪些？如何确定？4．水闸下游不利水流流态及相应的防止措施是什么？5．何谓水闸地下轮廓线？其长度如何拟定？布置方式有哪些？6．试述用“改进阻力系数法”计算闸底板下渗压力和渗透坡降的方法步骤。
7．试述水闸荷载计算和稳定应力分析方法与重力坝有何异同？8．试述闸门、启闭机的分类与选型方法如何?9．水闸两岸连接建筑物的型式有哪些? 如何选用？10．闸室结构计算的内容有哪些? 试述有限深的“弹性地基梁法”的计算步骤？第四章水闸§4～1 水闸的类型和工作特点一、类型（一）概念：水闸是一种利用闸门的启闭来调节水位，控制流量的低水头水工建筑物。
水路设计知识点归纳总结
水路设计知识点归纳总结水路设计是指通过对水体的规划和设计来满足人类对水资源的需求，包括灌溉、供水、排水、航运等方面。
本文将对水路设计的相关知识进行全面总结，包括水力学基础知识、水道工程设计、航道工程设计等内容。
一、水力学基础知识1. 流体力学：流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科，其中静力学研究静止流体的性质，动力学研究流体在运动过程中的变化和相互关系。
2. 流体参数：在水路设计中，需要了解和计算一些重要的流体参数，如流速、流量、压力、水位等。
3. 流态划分：流体可以分为层流和紊流两种状态，层流是指流体分子保持有序排列的状态，紊流则是指流体分子无序混乱的状态。
4. 马努勒方程：马努勒方程用来描述流体在管道中由于速度变化而引起的压力变化，是水力学中的重要公式之一。
二、水道工程设计1. 渠道设计：渠道设计是指根据工程需要和流经条件，确定渠道的类型、断面形状、滚石和防护措施等，以便满足工程的流量要求。
2. 渠化工程：渠化工程是在自然水道或河湖中开挖、疏浚或改造河道，以改善水流条件，提高流量和水质，为航运、灌溉和水利工程提供支持。
3. 河岸防护设计：河岸防护设计是为了保护河岸免于水流侵蚀和冲刷，在渠化工程中起到重要的作用。
常见的河岸防护结构有护岸、護岸墩等。
三、航道工程设计1. 航道规划：航道规划是根据船舶的通行需求和航运条件，确定航道的宽度、深度、弯道半径等要素，为船舶通行提供便利和安全保障。
2. 航道标志：航道标志是用来指示航道方向、航行安全、水深、障碍物等信息的设施，包括标志浮标、信标、灯塔等。
3. 船闸设计：船闸是航道工程中常见的人工水工建筑物，用于船舶通过高差的河道，通过调节水位和水量来保证船舶通行。
4. 港口设计：港口是航道工程中的重要组成部分，包括码头、泊位、港口设施等，用于装卸货物、调度船只和提供船舶维护等功能。
综上所述，水路设计涉及到水力学基础知识、水道工程设计和航道工程设计等方面的内容。
水路设计知识点汇总图
水路设计知识点汇总图水路设计是指根据实际需求和环境条件，合理规划和设计水路网络，以实现水资源的有效利用、供水安全和排水畅通。
本文将对水路设计的关键知识点进行汇总，并通过图表的形式展现。
以下是水路设计的主要知识点：1. 总体规划与设计1.1 水路系统总体规划1.2 水质监测与评价1.3 水路工程设计基础1.4 水资源评价与水源地保护2. 供水工程设计2.1 城市供水系统设计- 主要包括集水、取水、输水、分水和供水设施的设计。
2.2 集水与取水工程设计- 包括水源地选址、取水口设置、引水渠道设计以及泵站布置等。
2.3 输水管道设计- 设计输水管道的材料、直径、线路走向、设计压力等要素。
2.4 分水与供水设施设计- 设计供水分区、供水压力、供水容量以及供水设备的选型等。
3. 排水工程设计3.1 城市排水系统设计- 包括雨水排水系统和污水排水系统的设计。
3.2 雨水排水系统设计- 设计雨水收集、储存、排放和治理等设施以应对降雨过程中产生的雨水。
3.3 污水排水系统设计- 设计污水收集、处理、排放和重复利用等设施以确保城市污水得到妥善处理。
4. 水力计算与水文学4.1 水力计算方法- 涵盖管网水力计算、泵站水力计算以及水量估算等方面。
4.2 水文学基础- 水文学原理、水文数据分析和水文频率分析等。
5. 施工管理与运维5.1 施工管理- 包括施工组织设计、施工进度控制、施工质量管理以及安全管理等。
5.2 水路设施运维- 设施巡检、设备保养、故障处理、设施更新以及性能监测等方面的内容。
以上是水路设计的主要知识点汇总。
通过系统学习和掌握这些知识点，能够更好地规划、设计、建设和管理水路系统，保障供水安全和排水畅通，提高水资源的利用效率。
水路设计的重要性不容忽视，只有合理科学的设计才能满足不断增长的用水需求，并为城市的可持续发展提供有力支持。
希望本文能够帮助读者全面了解水路设计知识，提升水路设计能力。
注：以上内容仅供参考，具体的水路设计知识点还需要根据实际情况进行进一步研究和学习。
水力工程知识点总结
水力工程知识点总结水力工程是利用水能进行能源转换和水资源利用的工程学科，它涉及到水的流动、水文水力学、水电站设计、水资源开发利用等多个方面。
本文将对水力工程的知识点进行总结，并以此为基础，对水力工程的发展、应用和未来进行探讨。
一、水力资源及水文水力学知识点1. 水力资源的概念及特点水力资源是指地球上存在的水体中所储存的潜在能量，主要包括江河湖泊的水能、降雨的潜在能量等。
其特点是分布广泛，相对丰富，是一种可再生的清洁能源。
2. 水文水力学的基本概念水文水力学是研究水的行为和水力资源的学科，包括降水、蒸发、地表径流、地下水流、洪水、河流流态、水库水位变化等多个方面知识。
3. 水文数据的获取与分析水文数据的获取主要包括气象数据、降雨数据、地表径流数据等，可通过观测站点获取。
水文数据的分析主要包括频率分析、时序分析、多变量分析等方法。
4. 水文过程模拟与预测水文过程模拟是利用数学模型来模拟降水、径流等水文过程，以预测洪水、枯水等水文事件的发生与发展。
5. 水力资源评价与规划水力资源评价是指对某一地区的水力资源进行综合评价，包括根据水文数据进行水能评估、确定水库规划、制定水电站开发规划等。
二、水电站设计与运行知识点1. 水电站的基本构成水电站是以水能转换为电能的设施，主要由水库、引水系统、水轮发电机组、变压器等组成。
2. 水轮发电机组的类型与特点水轮发电机组包括水轮机、发电机、调速装置等，根据水轮机的类型不同可分为垂直轴水轮机、水轮式发电机组等。
3. 水电站的调度运行水电站的调度运行是通过对水库蓄水水位、下泄流量等进行计划、调度，以实现最大限度的发电效益。
4. 水电站的安全生产与管理水电站的安全生产与管理主要包括对水电站设施的维护保养、对水库的监测与管理、对水电站人员的安全教育管理等。
5. 水电站的环境影响评价与治理水电站的建设、运行对周围环境产生一定的影响，需要进行环境影响评价，并采取相应的环境保护措施。
水电站导水机构基本结构及作用
1 g
(u1vu1
u2vu2 )
•
Hs
g
(vu1r1
vu2r2 )
(2-42) (2-43)
水轮机流量方程
Q
r22
gH
1
2 b0
ctg0
r2 A2
ctg2
三、水轮机流量调节的途径
1.改变导水叶的高度，这是一种节流调节方式， 易造成水头损失。 2.改变导叶出口角。这是水轮机普遍采用的调节 方式。 3.改变浆叶出口角。仅适用于导叶固定而浆叶能 改变叶片角度的轴流式水轮机。
3. 圆锥式导 水机构。 导叶轴线 与水轮机 轴线成一 锥角布置 的圆锥式 导水机构。 常用于灯 泡式贯流 机组
• 圆锥式导水机构实物
五、导水机构的组成
主要组成部分有顶盖、底环、控制环、导叶、导 叶套筒、导叶传动机构（包括导叶臂、连杆、连 接板）和接力器等部件组成。
1、4、6尼龙轴瓦 2 底环 3 导叶 5 轴套 7 顶盖 8 连接板 9 转臂 10 分半键 11剪断销 12 连杆 13推拉杆 14 控制环 15 支座 16 补气阀 17 端盖及调节螺钉
六、导水机构的工作原理
图示所在位置是导叶正处于中间开度，当接力器腔体 内接受调速器系统送来的压力油后，便可控制接力器的推 拉杆，改变导叶的开度，达到调节流量的目的。
1.导叶 2.转臂 3.连杆 4.控制环
• 导水机构的动作过程
七、导水机构部件1．导来自结构（1）导叶。导叶是导 水机构的主要组成部 件，均匀分布于转轮 的外围、底环和顶盖 之间。导叶的断面形 状为翼型，首端较厚， 尾端较薄，这样即可 以保证强度又可以减 少水力损失。导叶一 般由导叶体和导叶轴 组成。
水力设计
oo∙o∙ooo∙o∙∙oo泵圆柱形叶轮造型台：PRO-E3.0圆柱形叶轮的水力图如下图所示。
型为带短（分流）叶片的低比速离心泵水力图。
详细请看《现代泵技术手册》：本章教程只提供一个导向，需要对PRO-E有一定的基础，一般的操作命相关的书籍。
偏移坐标系基准点命令，分别把叶片的型线的坐标输入，推荐使用圆柱坐标。
入基准曲线命令，将每条型线，连接起来，并运用创建边界图元命令草绘。
拉伸命令，将叶片型线拉伸生成实体。
具体操作界面见下图所示。
片进行阵列，根据水力图上进口边的坐标位置，做三角形，进行旋转切割。
前后盖板。
并旋转生成实体。
造型结束了，下面是叶轮实体图。
离心泵扭曲叶片造型软件平台：PRO-E3.0离心泵扭曲叶片的水力图如下图所示。
详细请看《现代泵技术手册》P220.离心泵扭曲叶片的水力图扭曲叶片轴面投影图和木模图木模截线（工作面和背面）径向坐标使用偏移坐标系基准点命令，分别将每条等角度坐标点点或者木模截线坐标点输入，推荐使用圆柱坐标。
用插入基准曲线命令，将每条等角度坐标点点或者木模截线坐标点，连接起来，并运用曲面混合命令草绘。
说明：对于叶片与前后盖板的交线，可以使用投影命令，投影到前后盖板面圆周面上。
使用面合并命令，将叶片六个面两两合并，最终成为一个封闭的曲面。
具体操作界面见下图所示。
对每个面进行阵列，同样的方法分别对叶片实体化。
草绘前后盖板。
并旋转生成实体。
叶轮造型结束了，下面是叶轮实体图。
水路设计知识点总结
水路设计知识点总结水路设计是指在水文学、水力学等方面的研究基础上，通过对水流特性、河流、湖泊和水库等水域环境的分析和测量，以及水利工程系统设计规范的应用，实现对水体的合理利用和保护。
水路设计是水利工程中非常重要的一部分，对于水资源的开发、调控和利用具有重要意义。
水路设计知识点包括水文学、水力学、水利工程系统设计规范等多个方面，下面我们将对水路设计中的关键知识点进行总结：1. 水文学水文学是研究地表水、地下水、土壤水和大气降水等水文要素及其相互关系的科学。
水文学的主要研究内容包括水文循环过程、水文数据采集与分析、水文资料计算与处理、水文模拟和预测等。
水文学的研究成果可为水利工程设计提供数据支持和科学依据。
2. 水力学水力学是研究水流运动规律及其应用的科学。
水力学的主要研究内容包括水流的运动特性、水流的河道和湖泊流态、水流的水力力学特性以及水力工程结构的设计与计算等。
水力学的研究成果可为水利工程设计提供流量计算、水位预测和水利结构设计等方面的科学依据。
3. 水利工程系统设计规范水利工程系统设计规范包括国家和地方的相关标准和规范，用于指导水利工程的设计、施工和运行。
水利工程系统设计规范的内容较为复杂，涉及水文、水力、结构、土力等多个方面的技术要求和规范规定。
水利工程系统设计规范对水利工程设计的合理性、可行性和安全性具有重要的指导作用。
4. 河流水域环境测量和分析水路设计中对河流、湖泊和水库等水域环境进行测量和分析是非常重要的。
这涉及到水深、水流速度、底床土壤特性、水域生态环境等多个方面的测量和分析工作。
这些测量和分析结果能为水利工程设计提供水域环境参数数据和基础环境资料。
5. 水利工程设计水利工程设计是水路设计的核心内容，它包括水利工程结构的设计、水利工程系统的设计、水利工程设备的设计等多个方面。
水利工程设计需要综合考虑水文、水力、土力、结构等多个学科的理论知识和实践经验。
水利工程设计的要求主要包括设计合理、结构安全、造价经济、施工可行、运行可靠等多方面。
水路设计知识点归纳
水路设计知识点归纳设计水路系统是确保城市供水和排水运行正常的重要一环。
为了有效地设计水路系统，需要掌握一系列的水路设计知识点。
本文将对水路设计中的关键知识点进行归纳总结，帮助读者更好地了解和应用这些知识。
一、供水系统设计知识点1. 水源选择：水源的选取要考虑供水的水质、水量、地理位置等因素，并结合地方政策和法规进行合理选择。
2. 输水管道设计：根据供水需求和输水距离，选择适当的管道材质、管径和施工方法，确保供水的效率和质量。
3. 水泵站设计：水泵站是供水系统中的关键设施，设计时需考虑泵的类型、功率、运行控制方式等因素，以保证稳定可靠的供水。
4. 消防供水设计：消防供水是供水系统的一项重要功能，需要合理设计消防水池容量、消防水压力和消防水管路布置等，以满足消防需求。
二、排水系统设计知识点1. 排水系统类型：根据城市的地势和排水方式，选择合适的排水系统类型，如雨水排水系统、污水排水系统等。
2. 排水管道设计：排水管道需要满足排水量、管道坡度、自洁流速等要求，合理选择管道材料和管径，并设置适当的检查井和排气阀等设施。
3. 雨水收集和利用：在设计雨水排水系统时，可考虑雨水的收集和利用，通过设置雨水花园、雨水收集池等设施，实现雨水资源的合理利用。
4. 污水处理站设计：对于大型城市，需要设计污水处理站来处理市区的污水，设计要考虑处理工艺、处理能力和设备选型等因素。
三、泵站设计知识点1. 泵站布置：泵站应根据供水或排水的具体需求和地形条件合理布置，在设计时考虑泵站的潜水和通风问题，确保泵站的正常运行。
2. 泵站设备选型：根据泵站的运行要求和流量变化情况，选择适当的泵、调节阀等设备，并合理设置备用设备，以应对可能发生的故障。
3. 泵站自动化控制：现代泵站设计中，智能化、自动化控制已成为一种趋势。
设计时需要考虑监测系统、控制设备和远程操作等，确保泵站的运行安全和效率。
四、水源热泵系统设计知识点1. 系统组成：水源热泵系统由水源热泵机组、水源井和地源换热器等组成，设计时需要考虑这些组件的选择和配合。
水工设计的知识点总结
水工设计的知识点总结水工设计是指以水利工程为基础，通过对水文地质特征、水文气象资料、水域环境、工程结构等相关因素的综合分析和研究，制定科学合理的规划和设计方案，确保水利工程的安全运行和有效发挥其功能。
下面将对水工设计中的一些重要知识点进行总结，以供参考。
一、水工设计的基本原则1. 按需确定工程规模和技术方案：根据工程需求和地质环境，确定合适的规模和技术方案，确保工程具备经济合理性和可行性。
2. 注重可持续发展：考虑工程对水资源、生态环境及社会经济的影响，设计方案应具有环保性、节约性和可持续性。
3. 综合考虑多种因素：综合考虑水文地质特征、水流特性、气象条件等多种因素，确保设计可靠性和安全性。
4. 依法合规设计：设计方案应符合相关法律法规和标准规范，确保工程符合安全性、质量和环境要求。
二、水工设计的要点和技术要求1. 水文地质勘探：通过地质勘探和试验，了解地质构造、地下水位、地下水化学成分等信息，为水工设计提供基础数据。
2. 水力计算与分析：根据水文地质资料和工程需求，进行水流计算和水力分析，确定设计水位、流量等关键参数。
3. 总体规划设计：综合考虑水域环境、岸线改道、淤积及泥沙问题等，进行总体规划设计，包括布置方案、结构类型、容积等。
4. 结构设计：根据工程实际情况和设计要求，进行各类结构的设计，如泵站、水闸、防洪堤坝等。
5. 施工图纸编制：根据设计方案制定详细的施工图纸，明确工程的实施步骤和施工要求。
6. 施工监理：对施工过程进行监督和管理，保证施工质量和安全，及时处理设计变更和技术问题。
7. 运行维护：设计水利工程的运营和维护要求，确保工程长期安全运行并满足功能需求。
三、水工设计中常见问题及解决措施1. 水文资料不足或准确性不高：加强水文观测网络，提高水文数据的准确性和时效性，完善地下水监测和河道流量监测系统，确保设计依据的可靠性。
2. 河道淤积与泥沙问题：采用合理的河道治理措施，如清淤、疏浚、引导流、泥沙拦截等，预防和减轻淤积与泥沙对工程的影响。
水轮机原理及水力设计
水轮机原理及水力设计Water turbines are devices that convert the kinetic energy of flowing water into mechanical power. 水轮机是将流动水的动能转化为机械动力的装置。
They are widely used in hydroelectric power plants to generate electricity through the force of water. 它们被广泛应用于水力发电厂，通过水的力量来发电。
There are several types of water turbines, including impulse turbines and reaction turbines. 水轮机有几种类型，包括脉冲式水轮机和反应式水轮机。
Impulse turbines are designed to operate with a high hydraulic head and a low flow rate. 脉冲式水轮机是设计用于高水头和低流量的情况下运行的。
They work by directing the flow of water through nozzles onto the buckets of the turbine, causing a change in the momentum of the water and producing rotational motion. 它们通过将水流通过喷嘴流向轮桶，改变水的动量并产生旋转运动来工作。
This rotational motion is then transferred to a shaft connected to a generator, which converts it into electrical power. 这种旋转运动然后传递到与发电机连接的轴上，将其转化为电力。
水轮机水导及导水机构
水轮机水导及导水机构--------------------------- 右江编号： 32时间： 2003-12-29 16:55:38机械跟班实习（3）水轮机水导及导水机构一、水轮机导轴承二、主轴密封三、检修密封四、顶盖五、活动导叶接力器六、蜗壳七、座环八、活动导叶一、水导轴承• 水导轴承的作用• 一是承受机组在各种工况下运行时通过主轴传过来的径向力• 二是维持已调好的轴线位置• 本机组导轴承是筒式自润滑，油外循环冷却方式。
• 水导轴承由轴瓦、支座、旋转油箱及箱盖等组成。
• 轴瓦分四瓣，在其表面上铸上巴氏合金。
• 旋转油箱则固定到水轮机轴下法兰上，旋转油箱分四瓣，油箱盖同时也是主轴密封抗磨环的基面，所以制造安装时，一定要确保表面的水平度。
• 水轮机工况时，油是先冷却后润滑瓦面，再回到油箱里的；水泵工况，油是先润滑瓦面，然后在循环至冷却器进行冷却，再回到油箱的。
二、主轴密封• 主轴密封位于水导轴承上面，主轴密封的形式是采用平衡式流体静压经向双端面机械密封。
• 主轴密封的炭精环三、检修密封• 检修密封是当机组检修、检查或由于主轴密封损坏时投入的一种密封，又称空气围带；• 检修密封：当投入时压缩空气进入空气围带，使空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾水以防水淹水车室。
四、顶盖• 顶盖主要作用有：• 形成流道并承受相应的流体压力• 固定和支撑活动导叶及其连杆机构• 支撑水导轴承• 支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封、上迷宫环等五、活动导叶接力器• 广蓄一期导水机构采用双接力器操作。
• 接力器由活塞缸、前后端盖、活塞、活塞杆以及相应的密封，锁定系统组成。
• 左手边（面向上游）的接力器有2 个对称的液压自动锁定装置。
液压锁定• 导水叶在关闭时投入，可使导水叶有预紧力，减小导叶的漏水量。
• 液压自动锁定装置行程为68cm ，额定工作压力为64bar ，试验压力为96bar 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、导叶出流角α0
导叶出口边处骨线与圆周方向的夹角称为导叶出口角
αd。在稠密的导叶叶栅中，导叶的出口角就是水流的 出流角，并称为导叶出流角α0
不同翼型的导叶
a）负曲率导叶 b）对称形导叶 c）正曲率导叶
注意：
决定水轮机过流量和转轮前水流运动状况的主要因 素不是导叶开度a0，而是导叶出口角αd ！
第一节 导水机构的类型
一、径向式导水机构 又称圆柱式导水机构
特点：导叶传动机构为平面运动机构，结构较简单。
二、斜向式导水机构 又称圆锥式导水机构
用途：灯泡式水轮机
三、轴向式导水机构 又称圆盘式导水机构
用途：全贯流式水轮机
第二节 径向式导水机构的几何参数
一、导叶开度a0
从一个导叶 的出口边到 相邻导叶表 表面最短距 离 D0：导叶轴线 分布圆的直径
不同比转速水轮 机的导叶相对开 度和最大相对开 度（限制工况点 的相对开度）。
ns
nP H 54
大中型水轮机的导叶数 与转轮直径的关系
转轮标称直径D1(m) <1.0
1.0~2.25 2.5~8.5 9.0以上
导叶数Z0 12 16 24 32
小型水轮机的导叶数可由相关文献查到。
第四节 径向导水机构的水力设计
Hg s cu1u1 cu2V D2 H
n11
nD H
ns
nP H 54
ns 3.13n11 Q11
b0 D1
tan
0
Q11n11 60 sg
导叶相对高度与比转速和最大开度之间的关系
结论： ➢ 水轮机的比转速越高，要求采用的导叶相 对高度及最大相对开度越大。
➢ 低比转速水轮机的最大开度比高比转速小 二到三倍。
对水头为40～150m的不同比转速水轮机导水机构， 可以采用同一正曲率导叶翼型。
高比转速轴流式水轮机导水机构 采用标准化的对称型翼型导叶。
本章的主要内容
➢ 导水机构的类型 ➢ 径向式导水机构的几何参数 ➢ 径向式导水机构的水动力学参数 ➢ 径向式导水机构的水力设计
水轮机的流量调节方程式：
Q
r22
h gH
1
2b0
ctg 0
r2 A2
ctg 2e
改变导叶高度b0调节水轮机流量：圆筒闸门 式导水机构
改变导叶α0调节水轮机流量：导叶式导水 机构
具有不同翼型导 叶的导水机构的 Q1’与a0的关系
1-负曲率翼型 2- 对称翼型 3-正曲率翼型
Q11
qV D2 H
三、导叶高度b0 决定了流入转轮的水流的过水断面面积.
导叶相对高度 b0
注意：
b0
b0 D1
➢ b0根据导水机构中水力损失最小的原则来确定。 ➢ 对几何相似水轮机，b0值相同。 ➢ 不同比转速的水轮机具有不同的b0值。 ➢ 消除水轮机尺寸的影响。