水轮机复习题

《水轮机》模拟试卷一

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每小题2分，共10分）

1、混流式水轮机比转速越高，转轮叶片数越少。（）

2、混流式水轮机在部分负荷时尾水管内压力脉动比满负荷时尾水管内

压力脉动大。（）

3、轴流转桨式水轮机的最大出力主要受空化条件的限制，因此在模型综合特性曲线上不作出力限制线。

4、对于反击式水轮机，高比转速水轮机在偏离最优工况时效率下降比低比转速水轮机慢。（）

5、水轮机工况相似，则水轮机比转速必然相等，反之，亦然（）

二、填空（每空1分，共22分）

1、在反击式水轮机中，水轮机的应用水头范围最为广泛，水轮机应用水头较低，常用于潮汐电站。

2、水斗式水轮机的过流部件

有、、

、

和。

3、水轮机牌号XLN200-LJ-300表

示。

4、金属蜗壳按其制造方法

有、和

三种类型。

5、为提高水斗式水轮机的比转速，常采

用、

、

、

途径来实现。

6、以为纵、横坐标轴的特性曲线称为模型综合特性曲线，

以为纵、横坐标轴的特性曲线称为运转综合特性曲线。

7、混流式转轮按制造加工方法的不同可分

为、和三种。

8、冲击式水轮机喷管型式主要

有和两种。

三、解释下列名词（符号）的意义（每题3分，共24分）

1、水轮机效率

2、混流式水轮机标称直径D

1

（并画图表示）

3、水泵的基本方程

4、真空破坏阀

5、轴流转桨式水轮机的协联工况

6、反击式水轮机的反击度

7、飞逸转速

8、水轮机蜗壳包角

四、计算题（每题8分，共24分）

1、已知轴流式水轮机下列数据：水轮机直径D

1

=8m，轮毂直径dg=3.2m，设计流量Q=215.5m3/s；设计水头H=14m，转速n=71.4 r/min，水力效率ηs=0.98。

试求在最优工况下D

1=8m处圆柱层上转轮进、出口速度三角形中的V

1

、

W 1、β

1

和V

2

、W

2

、β

2

。（假设轴面速度均匀分布，水流法向出口和不计叶片排

挤）

2、已知某水电站装有若干台混流式机组，水轮机的设计水头H=100m、空化

系数σ=0.2，下游最低水位▽

下=1133m，D

1

=6m，b

=0.2D

1

求水轮机的吸出高度及

安装高程分别是多少，并图示说明。（取水轮机的空化安全系数Kσ=1.2）

3、已知模型混流式水轮机的转轮直径D

1M =0.3m，试验水头H

M

=3.5m，模型机

组在最优工况下的转速n

0=430 r/min，流量Q

=0.15m3/s，试求：

（1）原型机组直径D

1T =5.0m和水头H

T

=90m，在相似工况下的转速和流量；

（2）根据给定的直径决定最优工况的单位参数；

（3）已知模型水轮机在最优工况时的效率为0.90，求原型水轮机在最优工况时的效率。

五、问答题（每题5分，共20分）

1、反击式水轮机有哪些过流部件？并回答每个过流部件的主要功能。

2、为什么要进行水轮机模型试验？并说明进行水轮机能量试验时，其测量的主要参数和方法。

3、简述水轮机抗空化的措施。

4、灯泡贯流式机组与立式机组有何区别，相比较其优点是什么？

《水轮机》模拟试卷二

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每小题2分，共10分）

1．水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽

蚀( )

2．ZZ式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大( )

3．水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越

小( )

4．吸出高度Hs越小，水轮机的安装位置越低，水轮机的抗汽蚀性能越差 ( )

5．低比转速混流式转轮有D

1>D

2

，高比转速混流式转轮有

D

1

2，( )

二、填空题（每空1分，共22分）

1、水轮机的基本工作参数主要

有、、、和。

2、空蚀对金属材料表面的侵蚀破坏有作用、作用和作用三种。

3、混流式水轮机转轮基本上

由、、、、和组成。

4、水轮机蜗壳可分为蜗壳

和蜗壳两种。

5、两个水轮机的液流力学相似的三个条

件：、和。

6、在冲击式水轮机中，以工作射流与转轮相对位置及射流做功次数的不同，可分为、和三种。

三、解释下列名词（符号）的意义（每题3分，共24分）

1、GZ440-WP-750

2、单位流量

3、水轮机效率

4、轴流式水轮机的标称直径（图示）

5、水轮机的最优工况

6、叶片泵的基本方程

7、水轮机模型综合特性曲线

8、转浆式水轮机的协联关系

四、计算题（每题8分，共24分）

1、已知混流式水轮机的工作水头H=26m，流量Q=16m3/s，转轮直径D

1

=2m，

同步转速n=150r/min，水力效率ηs=0.9，导叶高度b

1=0.1D

1

，假定无撞击进口

和法向出口，且进、出口水流均匀，忽略叶片排挤，试确定叶片进口角β

1

。

2、已知某水电站海拨高程为300m，设计水头H=15m，选用轴流式水轮机允许空化系数σ=0.6，若将水轮机转轮中心线距离下游最低水位确定为-0.5m，问是否满足要求？为什么？（取水轮机的空化安全系数K=1.1）

3、已知ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比d

B /D

1

=0.5，导叶相对高度b

/D

1

=0.375，

导叶出口水流角α

0=50º，设计水头Hr=34.73m，设计工况下n

11

=120转/分，Q

11

=900

升/秒，试求D=2.64m的圆柱层上转轮进口的速度V

1、W

1

和角度β

1

（不计叶片排

挤，并设轴面水流均匀分布，导叶出口至转轮进口流动无撞击）。

五、问答题（每题5分，共20分）

1、简述轴流式水轮机的特点，并分析说明这种类型的水轮机为什么不能适应高水头？

2、试说明水轮机选择设计的内容。

3、作出混流式水轮机模型综合特性曲线示意图，说明各曲线的含义。

4、试说明尾水管中的偏心涡带是怎样形成的？有何不利影响？

《水轮机》模拟试卷三

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每小题2分，共10分）

1、高比转速水轮机导水机构中的相对水力损失比低比转速水轮机导水机构中的相对水力损失

大

( )

2、水电机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽

蚀 ( )

3、同一个系列的水轮机，它们限制工况点的比转速Ns相

同 ( )

4、低比转速Ns的混流式水轮机转轮流道狭窄，用一元理论设计比较合

理 ( )

5、水轮机的相似条件是：除几何相似外，还要同时满足动力相似，因此在水轮机模型试验时，必须满足原模型水轮机的Sh，Re，Fr，Er四个相似准则数相同（）

二、填空题（每空1分，共22分）