第04章-导水机构的水力设计.
《管道的水力计算》PPT课件
（1）按ΣQi=0分配流量 从A点和最远点F点分配，可假设
（2）计算各管段损失并填表 注意正负号 hi SiQi2
（3）计算校正流量ΔQ
注意公共段CD
环网计算表
环 管 假定流
路 段 量Qi
Si
管段校 校正后 校正后
hi
hi /Qi
ΔQ
正流量 的流量Qi 的hi
AB +0.15 59.76 +1.3346 8.897
vB2 2g
zA
zB
pA pB
g
v
2 A
2g
1 vB2Biblioteka 2gH0——作用水头
H0
1
vB2 2g
流速
vB
1
1
2gH0 2gH0
对锐缘进口的管嘴，ζ=0.5， 1 0.82
1 0.5
流量 Q vB A A 2gH0 A 2gH0
Qi 0 b.由流量确定各管段管径
d 4Qi ve
ve——经济流速（规范要求）
c.由控制线确定作用压力
p pi pc Spi Qi2 pc 或 H hi hc Shi Qi2 hc
d.阻力平衡，调整支管管径
（2）管网布置和作用压力已定，求di——校核计 算，扩建管网
短管的作用水头
H0
1
l d
v2 2g
1→突扩ζ=1，H0→H
H l v2
d 2g
v2
4Q
d
2
2
代入，得
水轮机导水机构设计的优化技术
水轮机导水机构设计的优化技术伴随着科技的飞速发展，在人们的日常生活中已经越来越离不开电能了。
所以，经过使用各式各样的方法措施改善发电体系，让发电体系可以展现出最大发电性能，是人们现在急需处理的主要问题之一。
水轮设备导水构造是发电体系中最关键的构成部分，是发电体系可以正常运转的基本条件，因此为了提升发电体系的发电情况，一定要适当改善水轮设备。
文章对水轮设备导水设施进行了深入的探索，同时提出了一些个人建议，希望能够在水轮设备导水设施改进中带来帮助。
标签：水轮机；导水机构；设计；优化引言水轮设备的导水构造在发电体系中有着重要的地位，它可以对流进水轮设备的水流量进行调控，同时对保护水轮设备稳定有着关键作用。
随着时代的前进，人们对电能的需要越来越多，为了能够达到人们日常生活所需的电能，提升发电能力，是解决供电以及需电矛盾的最佳方式。
在发电体系中，导水构造对水轮设备可以正常的工作起着举足轻重的用途，所以，为了能够促进发电设备稳定、高速度的发电，要先改善水轮设备中的导水构造。
文章首先对水轮设备导水部分的构造原理进行研究，然后具体的讲述了导水部分中存在的问题，同时提出了有关的改善措施。
1 水轮机导水机的结构原理和作用一般来讲，水电所中使用的水轮设备导水部分是圆柱型的导水设施。
圆柱样式的导水设施包含顶盖、撑持盖、底环、掌控环、连接杆、简洁版等配件组成。
水轮设备导水设施在水电所中有着举足轻重的作用，其主要用途有：水轮设备导水设施可以根据水轮设备的工作需要调整进水大小；同时对水轮设备还有制止运转的作用，进而能够有效的避免水轮设备出现故障情况。
2 水轮机导水机构导叶漏水的危害及因素2.1 经济效益损失出现漏水现象，直接损失就是电能损失，电能损失也即是经济效益损失，但是这通常很容易被人忽视，从而随着时间越久，所造成的经济损失也就越大。
2.2 停机困难停机时漏水所形成的射流速度将导致机组转速难以控制到额定转速，从而无法加闸制动。
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。
课程设计(水力计算)
目錄一、水资源规划及利用课程设计任务书…………………P3~P6二、水文计算……………………………………………………P7~P101、设计径流分析计算……………………………………………P7~P82、设计洪水及过程线的推求……………………………………P8~P9`3、选择典型洪水…………………………………………………P9~P104、放大典型洪水过程线………………………………………P10~P11三、兴利调节计算……………………………………………P11~P141.绘制水位-库容曲线………………………………………………P112.不计算水量损失时…………………………………………………P11 （1）求兴利库容………………………………………………………P11 （2）确定正常高水位…………………………………………………P113.考虑水量损失时…………………………………………………P12 （1）兴利库容………………………………………………………P12 （2）正常高水位……………………………………………………P12四、防洪计算………………………………………………P12~P141、水库调洪辅助曲线计算过程………………………………P12~P132、调洪演算……………………………………………………P13~P143、求设计洪水位，校核洪水位、拦洪库容、调洪库容和最大下泄量五、水库水能计算…………………………………………P14~P15六、参考书籍……………………………………………………P16设计任务和要求1、设计任务某一综合利用的水库水电站水文与水利计算。
2、要求1）求丰水年（P=10%）、平水年（P=50%）、枯水年（P=90%）三种典型年的年径流量及年内分配。
2）设计洪水及其过程线的推求（设计P=2%、校核P=0.2%）。
3）兴利调节计算和兴利库容及正常蓄水位的推求。
4）水库的调洪计算和泄洪建筑物的尺寸及设计、校核洪水位的选择。
低水头电站导水机构内流场的水力优化计算
针对已设计低水头电站从蜗壳到活动导叶等过流 采用计算流体动力学软件 部 件 内 流 场 的 性 能， 固 定 导 叶、 活动导叶 Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ建立 了 电 站 的 蜗 壳 、 的三维模型 ， 以设 计 时 的 最 优 工 况 数 据 作 为 初 始 条件进行数值计算 ， 分析其内部流场存在的缺陷 ， 并通过更改个别固定导叶型线或位置成功优化了 过流部件内部流 态 ， 为固定导叶的优化起到了指 导作用 。
低水头电站导水机构内流场的水力优化计算
王玲花 ， 胡卫娟
（ ） 华北水利水电学院 电力学院 ，河南 郑州 ４ ５ ０ ０ １ １ 摘要 ：针对蜗壳 （ 包括固定导叶 ） 内流 场 的 回 流 和 撞 击 问 题 ， 以Ｆ 采用 Ｓ 对低水头 ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ为 工 具 ， Ｉ ＭＰ Ｌ Ｅ 算 法， 电站蜗壳和导水机构进行三维不可压定常粘性流动数值 模 拟 ， 分析了产生问题的原因， 提出采用改善固定导 叶型线及进出口角度的方法对固定导叶进行优化 。 对优化后模型进行最优工况下的数值计算表明 ， 优化结果 较为理想 ， 改善了原设计中部分导叶处流态不稳定的状况 ， 为水轮机固定导叶的优化提供了依据 。 关键词 ： Ｓ Ｉ ＭＰ Ｌ Ｅ 算法 ；蜗壳 ；固定导叶 ；流场 ；数值计算 中图分类号 ： Ｔ Ｋ ７ ３ 文献标志码 ：Ａ
蜗壳是水流 进 入 水 轮 机 的 第 一 个 进 水 部 件 ， 它引导水流均匀 并 轴 对 称 地 进 入 导 水 机 构 ， 为水 流量分布尽可能合 轮机转轮提供一 个 环 量 分 布 、
１］ 。然而座环支柱的存在会 理、 对称的来 流 条 件 ［
τ ｉ （ （ ｊ ｕ ｕ ｕ ＋ ＝－ ρ ＋ ＋ρ ｇ ｉ） ｉ ｉ ＋Ｆ ｉ ｊ） ρ ｔρ ｘ ｘ ｘ ｉ ｊ ｊ （ ） ２ 、 式中 ， ｔ 为 时 间； ｕ ｕ ｊ ｉ、 ｊ 分 别 为ｉ ρ 为 水 的 密 度； 、 方向的速度 分 量 ； ｘ ｘ ｊ方向上的坐 ｉ、 ｊ 分 别 为ｉ 标； Ｆ τ ｇ ｉ ｉ 为重力加速 度 ； ｉ 为流 ｊ 为水的粘性应力 ； 体所受的表面力 。 １． ２ Ｒ ＮＧκ － ε模型 因将标准 κ － ε模型用 于 强 旋 流 或 带 有 弯 曲 壁
水泵水力设计CHPPT课件
（进出口速度三角形可重叠画在一起）
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3、 w
在叶栅计算时，取叶栅前后相对速度W1，W2的平均值W∞，作为无穷远处 来流的速度。
w
w2 m
wu1 wu2 2
2
vm2
u
vu1
2
vu 2
2
t g e
wm wu
vm u vu1 vu2
2
Vm可用Vm’代替：
vm' vm / k
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(4) 等环量级的优缺点 优点： 沿半径扬程和轴向速度不变，计算简单 具有无旋运动的形式，可以认为效率比较高 计算值与实际情况较接近 缺点： 轮毂处的安放角很大，叶片扭曲严重，绘型、铸造困难 沿半径相对速度增加较快，会使NPSHr的值增加，降低抗汽蚀性能 改进： 一般降低轮毂处的Γ，这样使叶片平坦，水力性能变好
g dH dr
11
2
r
2
d(vu r ) 2 dr
d(vm dr
)
2
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五、流型与叶片扭曲规律
流动参数沿径向的分布必须满足径向平衡方程，不能任意给定，但满足这个 条件的分布并不是唯一的。流动参数沿径向的分布就称之为流型。
不同流型所对应的叶片形状不同。常用的流型主要有：等环量级、等反作用 度级、变环量级。
第14页/共59页
2、等反作用度级
反作用度Ω的定义：
wu 1 vu1 vu
u
u 2u
Ω一般在0至1之间，当Ω=0.5时，进出口速度三角形是对称的。
3、变环量级
考虑到等环量级的缺点，当轮毂比较小时，为改善叶片过分扭曲的弱点， 采用变环量来设计。
在该流型中，扬程（负荷）沿半径增加，一般可按下述规律给定：
水利工程中的水力计算与设计
水利工程中的水力计算与设计水利工程是指为了改善水资源的利用、灌溉、供水、防洪等目的而进行的工程建设，其中的水力计算与设计是至关重要的一环。
在水利工程中，水力计算与设计是确保工程运行稳定、高效的关键步骤，它涉及到水体流动、水流速、水压等多个方面的参数，只有合理精确地计算和设计，才能确保水利工程的安全可靠。
本文将重点介绍水利工程中的水力计算与设计的相关内容。
一、水流速度的计算在水利工程中，水流速度的计算是非常重要的一项工作。
水流速度的快慢直接影响到水体的输送效率和工程设施的设计要求。
一般情况下，水流速度的计算是基于流量和流态的基础上进行的。
1. 流量的计算流量是指单位时间内通过某一截面积的水量，通常用单位时间内通过某一单元截面积的水量来表示。
在水利工程中，流量的计算是基于流速和流态等参数进行的，常用的公式为Q=AV，其中Q表示流量，A表示截面积，V表示流速。
2. 流态的计算流态是指水流在管道或河道中的流动状态，一般包括层流、湍流等多种状态。
流态的计算是基于雷诺数等参数进行的，雷诺数的计算公式为Re=VD/ν，其中Re表示雷诺数，V表示水流速度，D表示管道直径，ν表示水的动力粘度。
二、水压的计算水压是指水对管道或其他设施产生的压力，水压的计算是水利工程设计中的重点内容之一。
水压的计算一般包括静水压和动水压两种情况。
1. 静水压的计算静水压是指水静止状态下所施加的压力，一般是根据洛伦兹定理进行计算的。
静水压的计算公式为P=ρgh，其中P表示静水压，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，h表示水的高度。
2. 动水压的计算动水压是指水在流动状态下所施加的压力，一般是根据水动力学原理进行计算的。
动水压的计算公式是P=0.5ρV²，其中P表示动水压，ρ表示水的密度，V表示流速。
三、水力设计水力设计是水利工程中的重要环节，它包括渠道设计、管道设计、水库设计等多个方面。
在水力设计中，需要考虑到水流速度、水压、水力损失等因素，以确保工程的安全可靠。
水力设计报告
水力设计报告一、背景描述在城市建设和农田灌溉中，水力设计是至关重要的一环。
通过科学合理的水力设计，可以确保水资源的充分利用，同时减少水资源浪费，提高水资源利用效率。
本文将针对某城市新建水利工程进行水力设计的详细报告。
二、设计范围本次水力设计涉及的范围包括市区的给排水系统、灌溉系统以及水库的设计与运用。
三、市区给排水系统设计1.设计目的：对城市的给排水系统进行设计，以确保市区居民的生活用水和废水得到合理处理。
2.设计方案：采用市政管道系统，设计排水管网和污水处理设施。
3.设计要点：考虑城市人口密度、居民生活水平、应急情况等因素，进行给排水系统的水力分析和设计。
四、灌溉系统设计1.设计目的：对农田灌溉系统进行设计，保障农田作物的生长需水。
2.设计方案：采用灌溉渠道、灌溉设备等措施，设计灌溉系统的输水管路。
3.设计要点：考虑农田土壤水分状况、作物需水量、灌溉水质等因素，进行灌溉系统的水力分析和设计。
五、水库设计与运用1.设计目的：对水库进行设计，提供城市居民和农田农作物的用水需求。
2.设计方案：设计水库的坝体、溢洪道等建筑结构，考虑水库的蓄水量和泄洪能力。
3.设计要点：优化水库的水力特性，保证水库能够有效蓄水和调节水量。
六、结论与建议通过本文的水力设计报告，实现了市区给排水系统、灌溉系统和水库的科学合理设计，为城市供水、排水和农田灌溉提供了可靠的技术支持。
建议在项目实施过程中严格遵守设计方案，确保工程质量和效益。
同时，定期检测和维护水利工程设施，确保设施长期稳定运行。
以上为水力设计报告的详细内容，希望能够为相关工程实践提供参考和借鉴。
以上是一个简单的水力设计报告，如有任何疑问或需要进一步细化，欢迎提出。
水力机械现代设计方法：过流部件的作用原理
2g
?
c
2 2
? H 2?5
2g
华中科技大学能源与动力学院水机教研室
转轮出口动能的比重
水力机械中的能量转换
cu2的影响 过大：产生涡带。 略带：可以避免流动分 离，减小ΔH2-5。 实际的最优出口条件： 略带正环量（cu2略大于 零）
HSJ
华中科技大学能源与动力学院水机教研室
4、喷嘴和喷管
c 0 ? ? 2 gH
1 2?
ctg? b2
调节流量的手段：? 0、b0 、 ?b2 混流式： ? 0
轴流式： ? 0 、? 0＋?b2
实际的流量调节关系，由试验确定
HSJ
华中科技大学能源与动力学院水机教研室
3、水轮机尾水管
作用：
? 收集水流
? 回收利用转轮出口水流剩 余的能量
转轮出口（2点）的能量：
c4
?
c3
r3 r4
特点：
稳定，变工况性能 好，效率稍低
HSJ
华中科技大学能源与动力学院水机教研室
c、径向 导叶
两种考查方式：叶片、流道
? 4由叶片形状决定
c 4 ? r3? 3 sin ? 3 c3 r4? 4 sin ? 4
径向导叶
特点：
反导叶
尺寸小，设计点效 率高，变工况性能 较差
水力机械中的能量转换
2、水轮机的导水机构（活动导叶）
作用：调节流量
导叶开口与出流角
开口 a0 mm 出流角 ? 0 度
活动导叶的 翼型形状： 负曲率、 对称、 正曲率
流量调节方程 当导叶出口角一定时，出口速度为
cm0
?
qV 2 ? r0 b 0
cu0
?
小型混流式水泵水轮机水力设计
小型混流式水泵水轮机水力设计毛秀丽;郑源;屈波;牟童;张新;吴在强【摘要】采用二元理论结合螺旋势流设计了混流式水泵水轮机,并利用Pro/ENGINEER建立三维几何模型.通过对不同曲率导叶的CFD数值模拟计算,分别得到水泵工况和水轮机工况下的流场流线图、速度图以及压力图,证实标准导叶更适用于混流可逆式机组.效率估算结果显示,机组效率在水轮机工况达到85％,水泵工况达到88％,说明设计方法可行.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2014(012)006【总页数】5页(P123-126,158)【关键词】混流式水泵水轮机;螺旋势流;水力设计;CFD数值模拟;水力性能;流场分析;光洁度【作者】毛秀丽;郑源;屈波;牟童;张新;吴在强【作者单位】河海大学能源与电气学院,南京211100;河海大学能源与电气学院,南京211100;河海大学能源与电气学院,南京211100;河海大学能源与电气学院,南京211100;河海大学能源与电气学院,南京211100;河海大学能源与电气学院,南京211100【正文语种】中文【中图分类】TK734Abstract:The mixed-flow Francis pump turbine was designed according to the dualistic theory and spiral potential flow,and Pro/ENGINEER software was used to build the three-dimensional geometric model.Based on the CFD numerical simulations on the guide vanes with different curvatures,the flow pathlines,flow velocities,and pressure distributions under the water pump and turbine working conditions were obtained.The results suggested that the standard guide vanes are more suitable for the Francis pump turbine.The efficiency calculation results showed that the turbineunit efficiency can reach 85% under the turbine working conditions and 88% under the water pump working conditions,which indicated that the design method is feasible.Key words:Francis pump turbine;spiral potential flow;hydraulic design;CFD numerical simulation;hydraulic performance;flow field analysis;roughness抽水蓄能机组是一种可逆式水力机组，其既能将水能转变为电能(水轮机工况),又能将电能转换为水能(水泵工况)，根据电网的需要，来确定抽水蓄能机组的工作方式。
毕业设计(论文)—水轮机导水控制装置结构设计及加工工艺
兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目水轮机导水控制装置结构设计及加工工艺系别机械工程系专业机械制造及自动化班级机制09-2班姓名寇文辉学号 200903103105指导教师（职称）马淑霞水轮机是当今社会水力发电必不可少的发电设备，然而它的控制系统对于不同的水轮机有着不同的控制类型，水轮机导水机构的控制的研究也是一大研究课题。
在本次设计中，主要研究水轮机导水系统的控制，此次用的事机械控制系统，有调速轴的转动，将力量传递给摇臂和连杆来控制水轮机的转动，来控制导叶的打开和关闭来实现水轮机的导水控制。
在本次设计中，不仅设计了水轮机导水控制系统，而且画了大量的零件图和装配图，以及几种零件的加工工艺过程。
通过这次的毕业设计为以后工作打下了结实基础。
关键词：水轮机；控制系统：导水控制Essential in today's society hydroelectric turbine power generation equipment, but its control system for different turbine types have different control, control of turbine guide apparatus of the research is a major research topic.In this design, the main research turbine guide water system control, the control system with mechanical things, there is the shaft rotation speed, the power delivered to the rocker arm and the connecting rod to control the rotation of the turbine, guide vane control the opening and closing to achieve control of the turbine's hydraulic conductivity.In this design, not only designed the turbine control system, hydraulic conductivity, and drew a large number of parts and assembly drawings, and several parts of the machining process. Through this work after graduation designed to lay a solid foundation.Key words：hydroelectric；control system；turbine's hydraulic conductivity目录1 水轮机的基础知识 (5)1.1水轮机的简介 (5)1.2水轮机导水机构作用及几何参数 (5)1.3水轮机的工作原理 (8)1.3.1发电机原理 (8)1.3.2水轮发电机基本工作原理 (8)1.4水轮机的分类 (10)1.5水轮机的主要参数 (12)2 水轮机导水机构方案设计及核算 (13)2.1水轮机导水控制部分的主要参数 (13)3 机械装配图的设计和绘制 (25)3.1机械装配图的设计概念 (25)3.2画正式装配图注意的事项 (25)3.3装配草图的设计和绘制 (28)3.4装配工作图的设计和总成设计 (31)3.5装配图的分析和说明 (32)4零件工作图的设计和绘制 (35)4.1零件工作图设计概述 (35)4.2 零件工作图设计概述 (36)4.3轴类零件工作图的设计和绘制 (37)4.4箱体(铸造)工作图的设计和绘制 (38)4.5 零件工作图设计概述 (40)4.6零件图的作用和分析 (41)5 零件的工艺规程 (47)5.1 工艺规程 (47)5.2机械加工工艺规程 (49)5.3 零件的机械加工工艺分析 (50)5.3.1机械加工工艺规程的制订原则 (50)5.3.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 (50)5.4 轴类零件的加工工艺制订 (51)5.5 箱体类零件的加工工艺 (54)5.6拨动杆零件机械加工工艺规程 (57)5.7零件的加工工艺过程 (58)结论 (62)致谢 (63)参考文献 (64)1 水轮机的基础知识1．1 水轮机的简介：水轮机:水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。
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 。
水轮机导水机构安装技术
水轮机导水机构安装技术水轮机导水机构是水力发电装置中的重要组成部分，其主要功能是引导水流并将其导入水轮机转子，以产生动力驱动发电机。
正确的导水机构安装技术对于水轮机的高效运行和安全运行至关重要。
本文将介绍水轮机导水机构的安装步骤、要点和注意事项。
安装步骤步骤一：选择合适的导水机构位置在进行导水机构安装之前，需要首先确定合适的位置。
此步骤需要考虑以下几个因素：1.水流量：选择位置时，需要确保位置能够满足所需的水流量需求。
2.地理条件：选择位置时，需要考虑地理条件，如地势、土质等，以确保选址的安全性和稳定性。
3.维修和检修便利性：选择位置时，需要考虑维修和检修的方便性，以便日后的维护和保养工作。
步骤二：准备导水机构安装所需的材料和工具在进行导水机构安装之前，需要准备以下材料和工具：1.导水机构：根据具体要求选择合适的导水机构。
2.安装螺栓和膨胀螺丝：用于固定导水机构。
3.清洁工具：如刷子、垃圾袋等，用于清理安装区域和导水机构。
步骤三：安装导水机构根据导水机构的具体型号和设计要求，进行导水机构的安装：1.清理安装区域：使用清洁工具将安装区域清理干净，确保没有杂物和污垢影响安装效果。
2.安装固定螺栓和膨胀螺丝：根据导水机构的具体结构和要求，使用螺栓和膨胀螺丝将导水机构固定在安装区域。
3.调整导水机构位置：根据需要，调整导水机构的位置，以确保水流能够顺利进入水轮机转子。
4.防水处理：根据需要，在导水机构和水轮机转子之间进行防水处理，以确保水流不会泄漏或进入导水机构之外的部分。
步骤四：测试和调试完成导水机构的安装后，需要进行测试和调试，以确保安装的正确性和稳定性：1.检查固定性：检查导水机构的固定性，确保固定螺栓和膨胀螺丝牢固可靠，没有松动。
2.检查水流量：测试导水机构的水流量，确保符合设计要求。
3.试运行：进行短暂的试运行，观察导水机构的运行情况，检查是否有异常或故障。
注意事项在进行水轮机导水机构的安装过程中，需要注意以下几个重要事项：1.安全第一：在进行安装操作时，保证操作人员的人身安全，严禁违反操作规程进行操作。
《水泵水力设计》PPT课件
为何有 vK 2gH，原因如下：
H const D2n2
DKHK ' 2gH
n
n
nD K' 2gH v~nD
vK 2gH
可粗略地用速度系数法校核泵的设计，或估算或的性能
2-3 相似换算法水力设计
速度系数法优点：可进行创新性设计 缺点：设计质量没有把握
相似换算法优点：设计结果可靠 缺点：没有创新
1、初定总体结构型式 依据设计要求初步选择，结合计算，然后校核
2、确定泵吸入口直径（泵进口直径， 进口法兰处直径） 过程：根据流速初定，然后按标准直径系列进行调整
4Q
Ds Vs
一般可选Vs=3(m/s) 原则：
1) 大泵，Vs↑，降低制造成本 2) 汽蚀要求高，Vs↓，1.0～2.0m/s
标准直径：10，15，20，25，40， 50，65，80，100，125，150，200
HD Dmnnm
H Hm
一般取二者之大值，或取平均。
四、计算设计泵尺寸
线性尺寸均乘以系数λ，角度不变，适当调整厚度、间隙等
D D m , m
五、换算性能曲线
从模型泵性能曲线上取6～10个点，按下式换算成设计泵相应的参 数，即可绘制设计泵的性能曲线。
Q3
n nm
Qm
H2nnm2Hm
P5nnm3Pm
4、n=f(原动机)
异步电机极对数 2 4 6 8 10 12
同步转速 5、n=f(NPSHr)
3000 1500 1000 750 600 500
5.62n Q
C N
P
Sr3H/ 4
（对于给定C值，n↑，NPSHr↑）
给排水工艺中的水力计算与工程设计规范
给排水工艺中的水力计算与工程设计规范在给排水工艺中，水力计算是一项关键的工程设计规范。
通过水力计算，我们可以确定管道的设计参数，如管道直径、流速和流量，以确保系统的正常运行和高效性能。
本文将介绍水力计算的基本原理、计算方法和相关设计规范。
一、水力计算的基本原理水力计算是基于流体静力学和流体力学的原理来进行的。
它主要包括流体在管道中的流速、压力和流量的计算，以及管道的几何形状和摩擦阻力的考虑。
在水力计算中，流速是指液体通过管道的速度。
流速的大小直接影响到水力特性和能量损失。
通过合理选择管道直径和流速，可以确保管道内的流速在适当范围内，避免压力损失和能量浪费。
压力是指液体对管道内壁的作用力。
在水力计算中，我们需要考虑压力的大小和分布，以保证系统的稳定和安全运行。
通过合理设计管道的布局和选择适当的管材，可以降低压力损失和维持适当的压力。
流量是指单位时间内通过管道的液体体积。
在水力计算中，需要准确计算流量，以确保系统满足对水量和排水需求的要求。
通过合理选择管道的直径和斜度，可以控制流量的大小和方向。
二、水力计算的方法根据流体力学理论和实际工程经验，我们可以使用以下几种方法进行水力计算。
1. 雷诺数方法：根据雷诺数的大小来评估流体的流动状态。
通过计算雷诺数，可以确定流态是否属于层流或紊流，选择合适的计算公式和参数。
2. 管道流量公式：根据流体的密度、粘度和管道的几何形状，使用流量公式来计算管道的流量。
常用的流量公式有泊松公式、曼宁公式和切丁式公式等。
3. 摩阻图法：根据管道的摩擦阻力和阻力系数，使用摩阻图来计算管道的流速和压力损失。
通过绘制和读取摩阻图，可以快速得到管道的工作性能。
三、工程设计规范为确保给排水系统的安全运行和效率，我们需要遵守一些相关的工程设计规范。
以下是一些常用的设计规范：1. 国家标准：根据国家标准，如《建筑给水排水及采暖工程设计规范》、《建筑给水排水设计规范》等，确定给排水工程的设计参数和要求。
水力结构物的设计设计与评估
水力结构物的设计设计与评估水力结构物的设计与评估水力结构物是指用于调节、利用和保护水资源的工程设施，它们承担着重要的水文、水利和环境功能。
在设计和评估水力结构物时，工程专家需要考虑多个方面，包括水力特性、结构稳定性、材料选用、施工方法以及环境影响等。
本文将从工程专家的角度，探讨水力结构物的设计与评估。
首先，水力结构物的设计需要考虑水力特性。
水力特性是指水体在受到结构物阻挡时所表现出的水流行为。
了解水力特性有助于确定水力结构物的参数和尺寸。
例如，设计一个水闸时，需要考虑水体的流量、水头、流速以及流态等因素，以确保设计的水闸能够满足调节水流的要求。
其次，结构稳定性是水力结构物设计的重要考虑因素之一。
水力结构物通常需要承受水压、水力冲击和水的重力负荷等作用力。
因此，设计师需要考虑材料的强度、稳定性以及结构的可靠性，以确保结构物能够安全可靠地工作。
例如，当设计一座堤坝时，需要考虑土壤的稳定性、遗泥槽的设计以及溢洪道的尺寸等因素，以保证堤坝能够承受洪水冲击。
材料选用也是水力结构物设计的重要考虑因素之一。
不同的水力结构物需要使用不同的材料，以满足其功能要求。
例如，设计一个水电站时，需要选择耐压强度高、抗腐蚀性能好的材料，以确保水电站能够长期运行。
此外，材料的可获取性和成本也是影响材料选用的因素之一。
除了设计，水力结构物的评估也是非常重要的。
在结构物运行期间，需要定期进行评估，以确保其安全可靠。
评估的方法包括定期检查、非破坏性测试、结构监测等。
通过评估，可以及时发现结构物的缺陷和损伤，并采取相应的维修措施，防止事故发生。
例如，定期测量一座水坝的变形变位，以及监测土壤的渗透性和稳定性，有助于及时发现问题并采取相应的补救措施。
最后，水力结构物的设计和评估还需要综合考虑环境影响。
水力结构物对水文、水利和生态环境都有一定的影响。
所以在设计和评估过程中，需要考虑其对周围环境的影响，并制定相应的环境保护措施。
例如，设计一座水库时，需要考虑蓄水后对河流生态系统的影响，并研究相应的生态恢复措施。
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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
b0 b0 D1
注意：
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， 值相同。 b0
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 Z0：导叶数
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 1 r ctg 0 2 ctg 2e 2b0 A2
h gH
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
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 ！
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）。
ns =
n P H
5 4
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
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0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