尾水管
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4.39
6.448
17
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1.45
7.6
0.9
1.995
4.13
6.125
18
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1.302
6.32
0.68
1.929
3.87
5.799
19
60
1.143
5.1
0.46
1.863
3.6
5.463
20
45
0.965
3.92
0.23
1.794
3.32
5.114
21
30
0.768
2.85
0.013
1.764
(1-30)
(1-31)
(1-32)
椭圆断面长半径
(1-33)
椭圆断面中心距
（[1]P101式5-21）(1-34)
椭圆断面外径
（[1]P101式5-22）(1-35)
表1.13蜗壳计算列表（圆形断面）
断面号
X
0
345
3.079
3.388
7.104
10.492
1
330
2.974
3.293
6.999
10.292
2.107
14.94
1.93
2.304
5.39
7.694
13
150
1.986
13.38
1.73
2.244
5.15
7.394
14
135பைடு நூலகம்
1.858
11.84
1.52
2.181
4.89
7.071
15
120
1.728
10.38
1.32
2.121
4.65
6.771
16
105
1.594
8.98
1.11
2.058
所以
（5）进口断面外径
= + =7.104+3.388=10.492(m)(1-19)
(6)由进口断面尺寸a求出蜗壳系数和蜗壳常数
(1-20)
([1]P100式5-17)(1-21)
3.圆断面计算
由[1]P100公式可知有如下公式
(1-22)
(1-23)
(1-24)
(1-25)
求出与座环连接部位的几何尺寸
1．3最优方案的进出流水道计算
1.3.1
图1.1转轮布置图
如图所示，由《水电站动力设备设计手册》P26可查的HL240具体尺寸：
表1.11转轮参数表
D1
D2
D3
D4
D5
D6
b0
h1
h2
h3
h4
1.0
1.078
0.928
0.725
0.483
0.128
0.365
0.054
0.16
0.593
0.283
5.0
2
315
2.864
3.194
6.889
10.083
3
300
2.754
3.095
6.779
9.874
4
285
2.638
2.993
6.663
9.656
5
270
2.523
2.892
6.548
9.44
6
255
2.403
2.788
6.428
9.216
7
240
2.276
2.679
6.301
8.98
8
225
2.148
(1-26)
（[1]P101式5-20）(1-27)
具体计算见表1.13。
4.椭圆断面的计算
当计算圆形断面半径 时，蜗壳的圆形断面无法与蝶形边相接，经由圆断面过渡到椭圆形断面，其原则是求出圆形断面面积，然后将它换算为等面积的椭圆断面。
椭圆短半径
（[1]P101式5-19）(1-28)
=
与圆同等面积
(1-29)
(3)进口断面半径
（m）([2]P124)( 1-16)
=
(4)进口断面中心距
([2]P124)(1-17)
式中 —座环蝶形边的半径，由反击式水轮机座环及其系列尺寸（[2]P125~127）知 ， 为座环进口半径， 为蝶形边在导水机构水平线中心线上的投影，则
—蝶形边至导水机构水平中心线高度
(1-18)
(1-39)
则 。
7.由[1]P168当B5在10～20m时，加支墩
肘管段参数查[2]P130表2-18
～0.15)B5,取0.12，则
名称
Da(m)
Db(m)
K(m)
r(m)
座环参数
7．75
6．6
0.15
0.4
2.进口断面尺寸计算
(1)进口断面流量
（[1]P97式5-7）(1-15)
式中 —蜗壳包角，通常均采用3450
—水轮机设计流量， =165.49m3/s，则
=158.59(m3/s)
(2)进口断面流速
蜗壳进中断面平均流速，查图（[2]P117图2-21）取
5.39
4.64
3.625
2.415
0.64
1.825
0.27
0.8
2.965
1.415
1.3.2
查HL240型谱可知,选择金属蜗壳,
1.座环的确定
连接的座环有两种：一种是带蝶形边座环；一种是无蝶形边座环。我们采用带蝶形边座环，其锥角为55度。其有关尺寸查表（[2]P128表2-16）得下表
表1.12座环参数表
3.05
4.814
22
15
0.52
1.85
-0.24
1.653
2.74
4.393
1.3.3
图1.2尾水管图
1.由以下公式:
(1-36)
可得
说明 ,根据水利机械P129 尾水管尺寸与D1的比值可以算出尾水管的各部分尺寸
表1.15尾水管参数比例表
参数
比例
2.6
4.5
2.72
1.35
1.35
0.675
1.82
2.571
6.173
8.744
表1.14蜗壳计算列表（椭圆断面）
断面号
φi
ρ
Ai
ρ2
ρ1
αi
Ri
9
210
2.457
19.96
2.5
2.475
6.086
8.561
10
195
2.344
18.25
2.31
2.418
5.85
8.268
11
180
2.23
16.61
2.13
2.364
5.63
7.994
12
165
1.22
表1.16尾水管参数实际长度表
参数
长度(m)
13
22.5
13.6
6.75
6.75
3.375
9.1
6.1
2.导叶底环至转轮出口高度
(1-37)
3.转轮出口至尾水管进口高度h2，对混流式机组约为0。
4.尾水管进口直径 。
5.尾水管进口高度至锥管进口高度
(1-38)
6.由上表的数据可算尾水管顶板仰角，用此公式可算得
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0.9
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4.13
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75
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0.68
1.929
3.87
5.799
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5.1
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1.863
3.6
5.463
20
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3.92
0.23
1.794
3.32
5.114
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30
0.768
2.85
0.013
1.764
(1-30)
(1-31)
(1-32)
椭圆断面长半径
(1-33)
椭圆断面中心距
（[1]P101式5-21）(1-34)
椭圆断面外径
（[1]P101式5-22）(1-35)
表1.13蜗壳计算列表（圆形断面）
断面号
X
0
345
3.079
3.388
7.104
10.492
1
330
2.974
3.293
6.999
10.292
2.107
14.94
1.93
2.304
5.39
7.694
13
150
1.986
13.38
1.73
2.244
5.15
7.394
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135பைடு நூலகம்
1.858
11.84
1.52
2.181
4.89
7.071
15
120
1.728
10.38
1.32
2.121
4.65
6.771
16
105
1.594
8.98
1.11
2.058
所以
（5）进口断面外径
= + =7.104+3.388=10.492(m)(1-19)
(6)由进口断面尺寸a求出蜗壳系数和蜗壳常数
(1-20)
([1]P100式5-17)(1-21)
3.圆断面计算
由[1]P100公式可知有如下公式
(1-22)
(1-23)
(1-24)
(1-25)
求出与座环连接部位的几何尺寸
1．3最优方案的进出流水道计算
1.3.1
图1.1转轮布置图
如图所示，由《水电站动力设备设计手册》P26可查的HL240具体尺寸：
表1.11转轮参数表
D1
D2
D3
D4
D5
D6
b0
h1
h2
h3
h4
1.0
1.078
0.928
0.725
0.483
0.128
0.365
0.054
0.16
0.593
0.283
5.0
2
315
2.864
3.194
6.889
10.083
3
300
2.754
3.095
6.779
9.874
4
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2.638
2.993
6.663
9.656
5
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2.523
2.892
6.548
9.44
6
255
2.403
2.788
6.428
9.216
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2.679
6.301
8.98
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(1-26)
（[1]P101式5-20）(1-27)
具体计算见表1.13。
4.椭圆断面的计算
当计算圆形断面半径 时，蜗壳的圆形断面无法与蝶形边相接，经由圆断面过渡到椭圆形断面，其原则是求出圆形断面面积，然后将它换算为等面积的椭圆断面。
椭圆短半径
（[1]P101式5-19）(1-28)
=
与圆同等面积
(1-29)
(3)进口断面半径
（m）([2]P124)( 1-16)
=
(4)进口断面中心距
([2]P124)(1-17)
式中 —座环蝶形边的半径，由反击式水轮机座环及其系列尺寸（[2]P125~127）知 ， 为座环进口半径， 为蝶形边在导水机构水平线中心线上的投影，则
—蝶形边至导水机构水平中心线高度
(1-18)
(1-39)
则 。
7.由[1]P168当B5在10～20m时，加支墩
肘管段参数查[2]P130表2-18
～0.15)B5,取0.12，则
名称
Da(m)
Db(m)
K(m)
r(m)
座环参数
7．75
6．6
0.15
0.4
2.进口断面尺寸计算
(1)进口断面流量
（[1]P97式5-7）(1-15)
式中 —蜗壳包角，通常均采用3450
—水轮机设计流量， =165.49m3/s，则
=158.59(m3/s)
(2)进口断面流速
蜗壳进中断面平均流速，查图（[2]P117图2-21）取
5.39
4.64
3.625
2.415
0.64
1.825
0.27
0.8
2.965
1.415
1.3.2
查HL240型谱可知,选择金属蜗壳,
1.座环的确定
连接的座环有两种：一种是带蝶形边座环；一种是无蝶形边座环。我们采用带蝶形边座环，其锥角为55度。其有关尺寸查表（[2]P128表2-16）得下表
表1.12座环参数表
3.05
4.814
22
15
0.52
1.85
-0.24
1.653
2.74
4.393
1.3.3
图1.2尾水管图
1.由以下公式:
(1-36)
可得
说明 ,根据水利机械P129 尾水管尺寸与D1的比值可以算出尾水管的各部分尺寸
表1.15尾水管参数比例表
参数
比例
2.6
4.5
2.72
1.35
1.35
0.675
1.82
2.571
6.173
8.744
表1.14蜗壳计算列表（椭圆断面）
断面号
φi
ρ
Ai
ρ2
ρ1
αi
Ri
9
210
2.457
19.96
2.5
2.475
6.086
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2.418
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2.364
5.63
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表1.16尾水管参数实际长度表
参数
长度(m)
13
22.5
13.6
6.75
6.75
3.375
9.1
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2.导叶底环至转轮出口高度
(1-37)
3.转轮出口至尾水管进口高度h2，对混流式机组约为0。
4.尾水管进口直径 。
5.尾水管进口高度至锥管进口高度
(1-38)
6.由上表的数据可算尾水管顶板仰角，用此公式可算得