尾水管的作用型式
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低不得小于2.3D1。
优先使用厂家提供的产品尺寸
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
⑤尾水管的水平长度（L）
定义：机组中心线到尾水管水平出的水口距离
增大L，使尾水管出口面积增大， 减小出口动能损失;但过分增大L，
尾水管内部水力损失以及厂房尺寸 增大.
通常取 L ( 3.5 ~ 4.5 )D1
则 w 1w
对于低水头轴流式水轮机，其 2V22 值可达
2g
水头H的40％，而对高水头混流式水轮机 2V22
2g
值还达不到总水头H的1.0％。因此尾水管性能的好
坏对于低水头水轮机极其重要。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
二、尾水管型式及其主要尺寸确定
转轮出口位置水头H2和出口动
能 2V22
2g 已全部损失。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
有尾水管情况：
转轮出口处2-2断面的单位能量为： E2B
H2
P2
2V2 2
2g
H2
P2
2V22
2g
Pa
5V52
2g
h25
静力真空H2取决于水轮机安装高程，与尾水管性
能无关，则尾水管的动能恢复系数ηw
w
2V22
2g
5V52
2g
2V22
h25
2g
尾水管总水能损失为其出口动能损失和内部水力 损失之和。
即
h
5V52
2g
h25
w
V22 2g
w：尾水管总水能
损失系数。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
EB
E1
E2B
H1
( 5V52
2g
h25 )
相差：
E
EB
EA
H2
( 2V22
2g
5V52
2g
h25 )
= 静力真空（静水头）+动力真空（利用扩散使动能减小）
P2
Pa
H2
(
2V2
2
2g
5V52
2g
h25 )
Δ E 即为尾水管回收的水能
E2A
H2
Pa
2V22
2g
EA
E1
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
EA
E1
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
说明：无尾水管水轮机所利
用的水能EA只占电站总水头H1 中的一部分，其余部分表现为
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
④尾水管的高度h：是指水轮机底环平面至尾水管底
板的高度，它决定尾水管性能的主要参数，直接影响 尾水管效率、厂房土建投资、机组运行的稳定性。
转桨式水轮机：h≥2.3D1，最低不得小于2.0D1； 高水头混流式水轮机：（D1＞D2），h≥2.2D1； 低水头混流式水轮机：（D1<D2），h≥2.6D1，最
尾水管的型式： 1、直锥形：结构简单，性能最好
(ηw=80％~85％)，但其下部开挖工
程量大，一般用于小型水轮机；
2、弯锥形：转弯段水力损失较大，
其性能较差(ηw=40％~60％)，常用
于小型卧轴式水轮机；
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
3、弯肘形：不但可减小尾水管开挖深度，而且具有良好
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
一、尾水管的作用
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
单位重量水流通过这两台水轮机时，其转轮所 获得的能量均可表示成：
E
E1
E2
(
H1
Pa
)
E2
, 取决于E2
无尾水管情况（a）：
P2
Pa
H2
(
2V2
2
2g
5V52
2g
h25 )
则：
EB
E1
E2B
H1
( 5V52
2g
h25 )
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
无尾水管: 有尾水管:
EA
E1
wenku.baidu.com
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
② 中间弯肘段（肘管）：采用标准肘管或按比例换 算，可设金属里衬。 圆形 椭圆 矩形、椭圆、圆形·
③ 出口扩散段：顶板仰角α=10°~13°。 可设支墩厚 b5 ( 0.1 ~ 0.15 )B5 ，不加金属里衬。
注意支墩的起止位置
的水力性能（ηw=75％~80％），广泛采用，性能好。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
弯肘形尾水管： ①进口直锥段：一段垂直的圆锥形
扩散管，内壁设 金属里衬。
单边扩散角θ：对于混流式水轮机θ= 7°~9°，对 于转桨式水轮机θ= 8°~10°，轮 毂比dg/D1大于0.45时，取下限值。
E
pa p2
（出口压力降低）。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
故：
E
EB
EA
H2
( 2V22
2g
5V52
2g
h25 )
= 静力真空（静水头）+动力真空（利用扩散使动能减小）
Δ E 即为尾水管回收的水能
E pa p2
（出口压力降低）。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
尾水管的作用为： 1、汇集并引导转轮出口水流排往下游；
2、当H2＞0时，利用这一高 度水流所具有的位能； 3、回收转轮出口水流的部 分动能。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
优先使用厂家提供的产品尺寸
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
⑤尾水管的水平长度（L）
定义：机组中心线到尾水管水平出的水口距离
增大L，使尾水管出口面积增大， 减小出口动能损失;但过分增大L，
尾水管内部水力损失以及厂房尺寸 增大.
通常取 L ( 3.5 ~ 4.5 )D1
则 w 1w
对于低水头轴流式水轮机，其 2V22 值可达
2g
水头H的40％，而对高水头混流式水轮机 2V22
2g
值还达不到总水头H的1.0％。因此尾水管性能的好
坏对于低水头水轮机极其重要。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
二、尾水管型式及其主要尺寸确定
转轮出口位置水头H2和出口动
能 2V22
2g 已全部损失。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
有尾水管情况：
转轮出口处2-2断面的单位能量为： E2B
H2
P2
2V2 2
2g
H2
P2
2V22
2g
Pa
5V52
2g
h25
静力真空H2取决于水轮机安装高程，与尾水管性
能无关，则尾水管的动能恢复系数ηw
w
2V22
2g
5V52
2g
2V22
h25
2g
尾水管总水能损失为其出口动能损失和内部水力 损失之和。
即
h
5V52
2g
h25
w
V22 2g
w：尾水管总水能
损失系数。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
EB
E1
E2B
H1
( 5V52
2g
h25 )
相差：
E
EB
EA
H2
( 2V22
2g
5V52
2g
h25 )
= 静力真空（静水头）+动力真空（利用扩散使动能减小）
P2
Pa
H2
(
2V2
2
2g
5V52
2g
h25 )
Δ E 即为尾水管回收的水能
E2A
H2
Pa
2V22
2g
EA
E1
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
EA
E1
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
说明：无尾水管水轮机所利
用的水能EA只占电站总水头H1 中的一部分，其余部分表现为
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
④尾水管的高度h：是指水轮机底环平面至尾水管底
板的高度，它决定尾水管性能的主要参数，直接影响 尾水管效率、厂房土建投资、机组运行的稳定性。
转桨式水轮机：h≥2.3D1，最低不得小于2.0D1； 高水头混流式水轮机：（D1＞D2），h≥2.2D1； 低水头混流式水轮机：（D1<D2），h≥2.6D1，最
尾水管的型式： 1、直锥形：结构简单，性能最好
(ηw=80％~85％)，但其下部开挖工
程量大，一般用于小型水轮机；
2、弯锥形：转弯段水力损失较大，
其性能较差(ηw=40％~60％)，常用
于小型卧轴式水轮机；
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
3、弯肘形：不但可减小尾水管开挖深度，而且具有良好
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
一、尾水管的作用
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
单位重量水流通过这两台水轮机时，其转轮所 获得的能量均可表示成：
E
E1
E2
(
H1
Pa
)
E2
, 取决于E2
无尾水管情况（a）：
P2
Pa
H2
(
2V2
2
2g
5V52
2g
h25 )
则：
EB
E1
E2B
H1
( 5V52
2g
h25 )
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
无尾水管: 有尾水管:
EA
E1
wenku.baidu.com
E2A
H1
(
H2
2V2 2
2g
)
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
② 中间弯肘段（肘管）：采用标准肘管或按比例换 算，可设金属里衬。 圆形 椭圆 矩形、椭圆、圆形·
③ 出口扩散段：顶板仰角α=10°~13°。 可设支墩厚 b5 ( 0.1 ~ 0.15 )B5 ，不加金属里衬。
注意支墩的起止位置
的水力性能（ηw=75％~80％），广泛采用，性能好。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
弯肘形尾水管： ①进口直锥段：一段垂直的圆锥形
扩散管，内壁设 金属里衬。
单边扩散角θ：对于混流式水轮机θ= 7°~9°，对 于转桨式水轮机θ= 8°~10°，轮 毂比dg/D1大于0.45时，取下限值。
E
pa p2
（出口压力降低）。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
故：
E
EB
EA
H2
( 2V22
2g
5V52
2g
h25 )
= 静力真空（静水头）+动力真空（利用扩散使动能减小）
Δ E 即为尾水管回收的水能
E pa p2
（出口压力降低）。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定
尾水管的作用为： 1、汇集并引导转轮出口水流排往下游；
2、当H2＞0时，利用这一高 度水流所具有的位能； 3、回收转轮出口水流的部 分动能。
第二节 尾水管的第作二章用、水轮型机式的及蜗其壳主、尾要水尺管寸和的气确蚀 定