高清图文+水轮机蜗壳的型式及主要参数选择

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2. 金属蜗壳
当H>40m时采用金属蜗 壳。其断面为圆形,适用 于中高水头的水轮机。
钢板焊接:H=40~200m, 钢板拼装焊接。
铸钢蜗壳:H>200m时,钢 板太厚,不易焊接,与座 环一起铸造而成的铸钢蜗
壳,其运输困难。
二、蜗壳的主要参数
1.断面型式与断面参数 金属蜗壳:圆形结构 参数:座环外径、内 径、导叶高度、蜗壳 断面半径、蜗壳外缘 半径
水轮机蜗壳的型式及主要参数选择
一、蜗壳的功用及型式
(一) 功用 蜗壳是水轮机的进水部件,把水流以较小的水
头损失,均匀对称地引向导水机构,进入转轮。 设置在尾水管末端。
(二) 型式
1. 混凝土蜗壳 适用于低水头大流量的 水轮机。 H≦40m, 钢筋混凝土 浇筑,“T”形断面。 当H>40m时,可用钢 板衬砌防渗(H 达80m)
三、蜗壳Байду номын сангаас水力计算
水力计算的目的: 确定蜗壳各中间断面的尺寸,绘出蜗壳单 线图,为厂房设计提供依据。
已知: H r , Q max , b 0 , D a , D b , 0 , V c
1. 水流在蜗壳中的运动规律
水流进入蜗壳后,形成一种旋转运动(环流), 之后进入导叶,水流速度分解为Vr、Vu。
金属蜗壳水力计算
(1)蜗壳进口断面:
Fc
Qc Vc
Q max 0
360 0 V c
断面半径:
max
Fc

Q max 0 360 0 V C
从轴心线到蜗壳外缘半径: Rmax ra 2 max
(2) 中间断面( i )
Qi

i
3600
混凝土蜗壳:“T”形。
(1) m=n时:称为对称型 式
(2) m>n:下伸式 (3) m<n :上伸式 (4) n=0:平顶蜗壳 中间断面:
蜗壳顶点、底角点的变 化规律按直线或抛物线 确定。
2.蜗壳包角
蜗壳末端(鼻端)到蜗壳进口 断面之间的中心角φ0
(1) 金属蜗壳: φ0=340°~350°,常取345°
(2) 根F据水F电c 站具体情况选择断面型式,并 确定断面尺寸,使其
(3) 选择顶角与底角点的变化规律(直线或抛 物中线间)断F,i面以VQ。u虚i 线3Q60m表ax0 V示ic 并画出1、2、3…….等
(4) 测算出各断面的面积,绘出:F = f(R)
Qmax
Fi
Qi Vu
Qmaxi
3600Vc
i
Qmaxi 3600VC
Ri ra 2i
由此可以绘出蜗壳平面图单线图。其步骤为:
(a) 确定φ0 和VC ; (b) 求Fc、ρmax、Rmax; (c) 由φi确定Fi、ρi、Ri。
混凝土蜗壳的水力计算(半解析法)
(1) 按求进口断面积;
(2) 混凝土蜗壳: φ0=180°~270°,一般取 180°,一大部分水流直接 进入导叶,为非对称入流, 对转轮不利)
3、蜗壳进口平均流速:
进口断面流量
Qc

Q max 360
0
Qmax——水轮机的最大引用流量。
Vc↑→Fc↓→hw↑;Vc↓→Fc↑→hw↓;
V c c H r
一般由Hr~VC曲线确定VC
进入座环时,按照均匀轴对称入流的要求,
Vr=常数。
Vr

Q max
D ab0
圆周流速Vu的变化规律,有两种基本假 定:
(1) 速度矩Vur= C 假定蜗壳中的水流是一种轴对称有势流,忽 略粘 性及摩擦力,Vu会随r的增加而减 小。
(2) 圆周流速Vu=C:即假定Vu=VC=C
2. 蜗壳的水力计算按(Vu=VC=C)
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