水轮机小结(综合)

水轮机复习

1.工作参数：H 、Q 、N 、η 、n （概念及具体表达式）

(以混流式和轴流式为主)

(以水斗式为主) 根据什么分类？

3.构造:以反击式为主(蜗壳、座环、导水机构、转轮

、尾水管),，搞清各部分作用。

4.型号表示方法:如HL240-LJ-410(公式中各项表示什么意义)

反击式和冲击式水轮机的差别

1)速度三角形：(取决于H,Q,n,D1的变化)

方程中各项的意义。 1．进口：

最优工况 切向进口

定义? 2.出口：

法向出口

作用：①以真空的方式回收部分能量 2.尾水管工作原理 2)动能恢复系数：

水轮机工作原理

3)尾水管型式：大中型电站均用弯肘型，为什么要采用扩散型管子？

4)防止汽蚀的措施:设计制造方面；

运行方面；

选择合理的安装高程。

5)水轮机安装高程：（立轴机组，导叶中心线）

g U V U V H s

222111cos cos αα-=11e ββ=γγB P P 2H h g V V 5

22552222---=αασ0290=α

1.

2.

相似原理和 综合特性曲线 同系等角状态下为常数。

1)线性 工作特性曲线(n,D1,H 一定 转速特性曲线(a,D1,H 一定 3.特性曲线 模型:(等η线,等σ 线,等a ) 选择水轮机时使用.

2)综合

原型

:更直观、更方便指导水电厂运行.

1.台数：

2.型号:(由Hmax-Hmin 查型谱表)

3.水轮机选择 1) N 如何选用; 2)计算出来的值须向标准值靠拢.

4. 5.

1.以下不是水轮机相似的必备条件A) 几何相似B) 方程相似C) 运动相似D) 动力相似参考答案: B

2.导致尾水管壁强烈振动，并产生强烈噪音是由于尾水管上部_____引起的。( )A) 空腔汽蚀B) 间隙汽蚀C) 翼型汽蚀D) 压力脉动参考答案: D

3.尾水管的重要性对轴流式和混流式水轮机的影响一般情况下是：( )A) 对混流式的影响更大B) 影响程度相同C) 对轴流式影响更大参考答案: C

4.世界目前最高应用水头为 ）A) 2000米B) 1761米C) 1771.3米D) 1022.4米参考答案: C

5.混流式水轮机最主要的空化和空蚀方式A) 翼型空化和空蚀B) 局部空化和空蚀C) 空腔空化和空蚀D) 间隙空化和空蚀参考答案: A

6.设计水头是指( )A) 水轮机发出额定出力时所需的最小净水头B) 允许水轮机运行的最大净水头C) 保证水轮机安全稳定运行的最小净水头D) 水电站毛水头参考答案: A

7.水轮机比转速越高，其应用水头越低。A) 对B) 错参考答案: A

8.水轮机的安装空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀：A) 对B) 错参考答案: B

9.金属蜗壳的断面为( )A) 圆形断面B) 梯形断面参考答案: B10.下列哪一项不是冲击式水轮机的结构部件（ ）A) 进水管B) 喷嘴C) 外调节机构D) 尾水管参考答案: D11.下列水轮机类型中属于冲击式水轮机的是（ ）。A) 水斗式B) 混流式C) 轴流式D) 贯流式参考答案: C12.混流式水轮机比转速越高，转轮叶片越多。A) 对B) 错参考答案: B13.最优工况时,转轮叶片进口角与水流相对速度方向角关系是( )A) 前者大B) 后者大C) 一样大D) 无关参考答案: C14.翼型空化和空蚀是由于水流绕流叶片引起压力降低而产生的A) 对B) 错参考答案: A15.下列不属于水里损失的是:A) 进口撞击损失B) 摩擦阻力损失C) 沿程阻力损失D) 出口动能损失参考答案: B16.转桨式水轮机模型综合特性曲线中常绘出的等值线有（ ）。A) 等效率η线B) 导叶等开度a0线C) 等叶片转角线D) 出力限制线参考答案: A17.以下说法正确的是( )A) 我国水利水电蕴藏量居世界第一,为6.94亿千瓦.B) 我国水利水电事业发展迅速,截至2005年,已经突破1亿千瓦.C) 三峡水电站采用混流机组,设计水头为200米.D) 二滩水电站是我国20世纪建成的最大水店站.参考答案: A18.下列不属于反击式水轮机的有：（ ）A) 混流式水轮机B) 贯流式水轮机C) 轴流式水轮机

D) 水斗式水轮机参考答案: D19.理论上讲，水轮机最优工况的条件，对转轮出口水流而言是：( )A) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＜90°B) 转轮出口水流相对速度方向角β2＝90°C) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＝90°D) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＞90°参考答案: C20.导水机构调节流量的实质是( )A) 改变导叶出口面积B) 改变导叶出口水流角度参考答案: B1.混流失水轮机转轮直径是指( )A) 与叶片轴线相交处的转轮室内径B) 与射流中心线相切处的节圆直径C) 转轮叶片进水边的最大直径参考答案: C2.水轮机HL200-LJ-250中的HL 表示A) 轴流式B) 混流式C) 水斗式D) 斜流式参考

答案: A3.下列不是影响弯肘尾水管的性能的因素的是A) 尾水管深度B) 肘管形式C) 水平长度D) 肘管的材料参考答案: D4.水轮机模型综合特性曲线以（）作为坐标参数。A) n11，Q11B) H，PC) n11,PD) H,Q11参考答案: A5.下列属于水轮机内部的能量损失的是?A) 水力损失B) 容积损失C) 机械损失参考答案: ABC6.空蚀是空化的直接后果，空蚀只发生在固体边界上:A) 对B) 错参考答案: A7.下列止漏环一般应用在多泥沙的电站是：（）A) 间隙式B) 迷宫式C) 梳齿式D) 阶梯式参考答案: A8.补气效果取决于:A) 补气量B) 补气位置C) 补气装置D) 补气方向参考答案: ABC9.空蚀对金属材料表面的侵蚀破坏有（）A) 热力作用B) 机械作用C) 电化作用D) 化学作用参考答案: ABCD10.动力相似是指两水轮机形成的液流中各相应点所受的力（）A) 大小相同B) 数量相同C) 名称相同D) 方向一致参考答案: BCD11.冲击式水轮机工作轮在与水流进行能量交换时，仅接受了水的动能。A) 对B) 错参考答案: B12.反击式水轮机一般可以分为轴流式,混流式,斜流式和( )A) 贯流式B) 斜击式C) 水斗式参考答案: A13.水电站在选择机组台数时应综合考虑A) 成本因素B) 运行效率C) 运行维护D) 电力系统参考答案: ABCD14.混流式水轮机的应用水头范围___mA) 20---700B) 3---80C) 40---200D) 40---1700参考答案: A15.冲击式水轮机包括:A) 水斗式B) 斜击式C) 双击式D) 贯流式参考答案: ABC16.下面选项中全部属于反击式水轮机的是A) 混流式、轴流式、斜流式B) 混流式、轴流式、斜击式C) 斜流式、贯流式、水斗式D) 轴流式、水斗式、斜击式参考答案: A17.空蚀对金属表面的破坏包括:A) 化学作用B) 机械破坏作用C) 电化作用D) 都不是参考答案: ABC18.高比转速水轮机导水机构中相对水力损失比低比转速水轮机导水机构中相对水力损失大:A) 对B) 错参考答案: A19.冲击式水轮机是靠（）做功的。A) 水流的势能B) 水流的动能与势能C) 水流的动能D) 水流的热能参考答案: C20.水斗式水轮机的喷嘴，将压力钢管引来的高压水流的压能转变为高压射流的动能，射流仅对转轮上的某几个叶片作功，而且作用的几个过程都是在大气压力下进行的：A) 对B) 错参考答案: A

1.要保证几何相似，原型与模型水轮机转化形状必须相同，表面糙度和其他部件也相同:A) 对B) 错参考答案: B

2.下列不属于反击式水轮机的是？:A) 混流式水轮机B) 轴流式水轮机C) 贯流式水轮机D) 斜击式水轮机参考答案: D

3.蜗壳同一圆断面上应力最高点发生在离座环最远点处。A) 对B) 错参考答案: B

4.水轮机的线性特性曲线可用（）等不同形式表示。

A) 流量特性曲线B) 工作特性曲线C) 水头特性曲线D) 转速特性曲线参考答案: BCD5.水轮机HL200-LJ-250中的HL表示

A) 轴流式B) 混流式C) 水斗式D) 斜流式参考答案: A6.对水轮机结构强度设计有决定性影响的参数是（）A) 最大水头

B) 最小水头C) 设计水头D) 加权平均水头参考答案: A7.混流式水轮机的应用水头范围___mA) 20---700B) 3---80C) 40---200D) 40---1700参考答案: A8.水轮机的总效率包括:A) 水力效率B) 容积效率C) 机械效率D) 摩擦效率参考答案: ABC9.转速特性曲线中不为常数的参量为（）A) 导叶开度B) 叶片转角C) 水头D) 出力参考答案: D10.混流式水轮机的空化和空蚀主要是（）A) 翼型空化和空蚀B) 间隙空化和空蚀C) 局部空化和空蚀D) 空腔空化和空蚀参考答案: A11.以_______为纵,横坐标轴的特性曲线称为水轮机的运转综合特性曲线A) 出力，转速B) 单位流量，单位转速C) 单位转速，单位流量D) 效率，转速参考答案: C12.金属蜗壳按其制作方法有焊接，铸焊，和（）A) 磨制B) 铸造C) 锻造参考答案: B13.导致尾水管壁强烈振动，并产生强烈噪音是由于尾水管上部____引起的。A) 空腔汽蚀B) 间隙汽蚀C) 翼型汽蚀D) 压力脉动参考答案: D14.那种水轮机适应水头范围在20~700mA) 轴流式B) 混流式C) 水斗式D) 斜流式参考答案: B15.是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室A) 蜗壳式引水室B) 罐式引水室C) 开放式引水室参考答案: A16.空蚀对金属材料表面的侵蚀破坏，起主要作用的是A) 电化作用B) 机械作用C) 化学作用参考答案: B17.水轮机工况相似，则水轮机比转速必然相等，反之，亦然。:A) 对B) 错参考答案: B18.某水轮机型号为HL220-LJ-200,其中220表示：A) 转轮标称直径B) 转轮型号C) 主轴型号D) 工作水头参考答案: B19.翼型的空化和空蚀主要发生在什么地方A) 叶片背面压力最低处B) 叶片背面压力最低处的前端C) 叶片背面压力最低处是后端D) 叶片正面压力最低处参考答案: C20.速度三角形中相对速度和绝对速度的轴面速度不相等A) 对B) 错参考答案: B共 20 题，您回答正确 0 题，正确率为 0%

窗体底端

窗体顶端

1.水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小。A) 对B) 错参考答案: B

2.以下不是水轮机相似的必备条件A) 几何相似B) 方程相似C) 运动相似D) 动力相似参考答案: B

3.理论上讲，水轮机最优工况的条件，对转轮出口水流而言是:A) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＜90°B) 转轮出口水流相对速度方向角β2＝90°C) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＝90°D) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＞90°参考答案: C

4.高比转速水轮机导水机构中的相对水力损失比低转速水轮机导水机构中的相对水力损失大A) 对B) 错参考答案: A

5.世界目前最高应用水头为）A) 2000米B) 1761米C) 1771.3米D) 1022.4米参考答案: C

6.金属蜗壳的断面为( )A) 圆形断面B) 梯形断面参考答案: B

7.下列选项中哪一个不是反击式水轮机引水室的类型:A) 罐式引水室B) 开敞式引水室C) 蜗壳式引水室D) 半封闭式引水室参考答案: D

8.低比转速混流式水轮机主张转

轮直径D1大于转轮出口直径D2，高比转速混流式水轮机则相反：A) 对B) 错参考答案: B9.以下属于反击式水轮机的有A) 混流式水轮机B) 水斗式水轮机C) 斜击式水轮机参考答案: A10.在水轮机转速相似定律中水轮机在相似工况下其转速与转轮直径成反比，而与有效水头的平方根成正比。A) 对B) 错参考答案: A11.混流式水轮机最主要的空化和空蚀方式A) 翼型空化和空蚀B) 局部空化和空蚀C) 空腔空化和空蚀D) 间隙空化和空蚀参考答案: A12.下面选项中全部属于反击式水轮机的是（）A) 混流式、轴流式、斜流式B) 混流式、轴流式、斜击式C) 斜流式、贯流式、水斗式D) 轴流式、水斗式、斜击式参考答案: A13.大中型立式机组常采用弯肘形尾水管，是因为它( )A) 效率高B) 汽蚀性能好C) 可节省投资D) 以上答案都不对参考答案: C14.局部空化和空蚀主要是由于铸造和加工缺陷形成表面不平整、砂眼、气孔等所引起的局部流态突然变化而造成的。转桨式水轮机的局部空化和空蚀一般发生在以下哪些地方？A) 转桨式水轮机的转轮室连接的不光滑台阶处或局部凹坑处的后方B) 混流式水轮机转轮上冠泄水孔后C) 混流式水轮机转轮上、下迷宫环间隙处D) 叶片固定螺钉及密封螺钉处参考答案: ABD15.下列哪一项不是冲击式水轮机的结构部件（）A) 进水管B) 喷嘴C) 外调节机构D) 尾水管参考答案: D16.理论上讲，水轮机最优工况的条件，对转轮出口水流而言是：( )A) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＜90°B) 转轮出口水流相对速度方向角β2＝90°C) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＝90°D) 转轮出口水流绝对速度方向角α2＞90°参考答案: C17.以下说法正确的是( )A) 我国水利水电蕴藏量居世界第一,为6.94亿千瓦.B) 我国水利水电事业发展迅速,截至2005年,已经突破1亿千瓦.C) 三峡水电站采用混流机组,设计水头为200米.D) 二滩水电站是我国20世纪建成的最大水店站.参考答案: A18.以下不属于水轮机的进水部件的有：（）A) 蜗壳B) 座环C) 尾水管D) 导水机构参考答案: C19.某大流量水头为400米的水电站采用以下哪种水轮机(A )A) 混流式B) 轴流式C) 贯流式D) 冲击式参考答案: A20.转桨式水轮机模型综合特性曲线中常绘出的等值线有（）。A) 等效率η线B) 导叶等开度a0线C) 等叶片转角线D) 出力限制线参考答案: A

1.水轮机型号含义举例

?HL110-WJ-60

表示混流式水轮机，转轮型号为110（比转速），卧轴，金属蜗壳，转轮标称直径为60cm

?CJ22-L-100/（1×10）

表示水斗式水轮机，转轮型号为22（比转速），立轴，转轮标称直径为100cm，单喷嘴，喷嘴射流直径为10cm

2.水轮机的工作水头近似地等于电站的毛水头减去引水系统的水头损失。

水轮机的额定水头为水轮机在额定转速下输出功率时所需的最小水头。

3.水轮机转轮最优工况运行的条件：水流切向进口和法向出口。

4.水轮机汽蚀的类型和破坏作用以及防止和消除汽蚀的措施

类型：翼型汽蚀、间隙汽蚀、空腔汽蚀、局部汽蚀

破坏作用：机械作用、化学作用、电化作用

消除汽蚀的措施：改善水轮机的水力设计、提高加工工艺水平，采用抗汽蚀性能好的材料、改善运行条件并采用适当的运行措施、采用零汽蚀检修工艺与方法。

一般在选择水轮机转轮时，要考虑在保证水轮机能量特性的前提下，应尽可能选用汽蚀系数较小的水轮机。

5.混流式水轮机为什么要有5%功率限制线？

混流式水轮机5%功率限制线，表示只允许水轮机在该线的左边工作。因为水轮机在单位

转速等于常数时，单位功率随着单位流量的增大而增大，但增大到某一极限值后，再增大流量，功率反而会由于效率的急剧下降而减少，且使运行工况恶化。

6.反击式水轮机的组成部分：引水部件、导水部件、转轮、泄水部件、非过流部件。

7.尾水管的作用

反击式水轮机都设有尾水管，其作用是：回收转轮出口处水流的动能；把水流排向下游；当转轮的安装位置高于下游水位时，将此位能转化为压力能予以回收。

8.当机组实际转速上升率超过规定的允许值时，应采取的办法：

（1）加快甩负荷时的导叶关闭速度，减小导叶全关闭时间，但这受压力钢管强度条件的限制。

（2）在卧式机组中需增设飞轮来增加机组转动系统的转动惯量，使机组甩负荷时的转速上升率不超过允许值。

9.卧式水轮发电机组发电机轴的中心找正（定心）方法：一种是用直尺和塞尺找正，另一种是用三只百分表进行找正。

10.立式水轮发电机组轴线校正（又称盘车）分两步进行：先是发电机盘车，然后是水轮机轴与发电机轴联轴后的盘车。发电机盘车的目的：把摆度缩小到一定范围，以免联轴后盘车时，由于摆度过大，使转轮碰撞转轮固定密封环。

11.机组在运行中轴承油面升高，油色变混，这是什么原因？应如何处理？

一般是油冷却器漏水造成，处理时将轴承打开，拆出油冷却器进行耐压试验，试验水压在0.35兆帕左右，找出渗漏点加以修复后，再装入轴承内，调换清洁的润滑油。

12.水轮发电机组排水系统的主要任务是什么？

（1）当机组检修时排除蜗壳和压力钢管中的积水

（2）在尾水闸门放下的情况下排除尾水管中的水

（3）排除过流部件、管道运行期间的渗漏水

（4）排除冷却系统的回水

13.开启蝶阀时应注意什么？

（1）开蝶阀前必须先开旁通阀向蜗壳充水；同时打开放气阀排气，当蜗壳水充满后关闭放气阀；

（2）进行蝶阀操作时，必须有人在蝶阀旁监视，密切注意蝶阀动作情况，谨防行程开关据动作；

（3）蝶阀开启后关闭旁通阀。

《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D1（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

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D1=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D1=8m处圆柱层上转轮进、出口速度三角形中的V1、W1、β1和V2、W2、β2。（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，D1=6m，b0=0.2D1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D1M=0.3m，试验水头H M=3.5m，模型机组在最优工况下的转速n0=430 r/min，流量Q0=0.15m3/s，试求：

（1）原型机组直径D1T=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D1>D2，高比转速混流式转轮有D12， ( )

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）

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D1=2m，同步转速n=150r/min，水力效率ηs=0.9，导叶高度b1=0.1D1，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β1。

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/D1=0.5，导叶相对高度b0/D1=0.375，导叶出口水流角α0=50o，设计水头

Hr=34.73m，设计工况下n11=120转/分，Q11=900升/秒，试求D=2.64m的圆柱层上转轮进口的速度V1、W1和角度β1（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）

1、水轮机模型试验按目的可分为、、、

和等

2、水轮机的气蚀包括和两个过程。

3、水轮机金属蜗壳按其制造方法有、和三种类型。

4、大中型轴流式水轮机的引水部件由和组成。

5、冲击式水轮机的喷管主要由、和组成。

6、水轮机的线性特性曲线可用、和三种不同形式表示。

7、水轮机的空化和空蚀可分为、、和四种类型

三、解释下列名词（每题3分，共24分）

1、水轮机最优工况

2、水轮机蜗壳的包角

3、混流式水轮机吸出高度Hs（并画图表示）

4、水轮机飞逸转速

5、HL220—LJ—550

6、水轮机的相似定律

7、水轮机的无撞击进口和法向出口

8、空化、空蚀现象

四、计算题（每题8分，共24分）

1．已知轴流式水轮机下列数据：D1=8m，d g=3.2m，设计流量Q=215.5m3/s，设计水头Hr=14m，转速n=71.4转/分，水力效率ηs=0.92，试求在最优工况下，D1=8m处圆柱层上转轮进出口速度三角形中的V1，W1，β1,V2，W2，α2（假设轴面速度均匀分布，水流法向出口和不计叶片排挤）（20%）

2．已知某水电站海拨高程为270m，设计水头H=15m，选用轴流式水轮机允许空化系数σ=0.6，将不轮机转轮中心线距离下游最低水位确定为0.5m，是否满足要求？你是如何确定的？（取空化安全系数K=1.1）（10%）

3．已知某水电站选用混流式水轮机D1=0.8m，工作水头H=32m，最优单位转速(n110)M=30 r/min，设计点的单位流量Q11=1.1m3/s，模型效率η=0.90，不考虑原模型水轮机的效率修正，求该水轮机的流量、转速和出力各是多少？（10%）

五、问答题（每题5分，共20分）

1．为什么在一定的水头段只能采用对应合适比转速的水轮机？

2．在水轮机水头和转速不变的情况下，如何调节水轮机的流量？当流量改变时， HL式水轮机转轮进出口速度三角形将发生什么变化？（以流量增加情况为例）。

3．根据水斗式水轮机单位流量和单位转速的公式，分析说明水斗式水轮机为何单位流量变化范围很大而单位转速变化范围较小。

4．设计转轮时常使高比速转轮出口略带环量，这是为什么？低比速转轮可否同样处理？为什么？

《水轮机》模拟试卷四

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每小题2分，共10分）

1、混流式水轮机转轮内的水流轴面流线是近似与水轮机轴线保持平行的直线。（）

2、两台水轮机工况相似的充要条件是：两台水轮机的过流部分形状相似，几何尺寸成比例。（）

3、由于尾水管能够使水轮机转轮出口处水流能量有所降低，故尾水管能创造能量。（）

4、在同样水头条件下，轴流式水轮机比混流式水轮机具有更小的吸出高度。（）

5、冲击式水轮机工作轮在与水流进行能量交换时，仅接受了水流的动能。（）

二、填空题（每空1分，共22分）

1、在反击式水轮机中，水轮机的应用水头最高，水轮机应用水头较低，常用于潮汐电站。

2、混流式水轮机的转轮由、、组成。

3、水轮机的空化和空蚀按其发生的部位通常可分为四类，即、、、。

4、在反击式模型水轮机能量试验中，试验的主要目的是确定，主要测量的参数

有、、和测量；

5、混流式水轮机引水室包括、、。

6、冲击式水轮机可分为：、和三种。

7、抽水蓄能电站使用的水轮机将和合而为一。

三、解释下列名词（符号）的意义（每题3分，共24分）

1、HL220—LJ—550

2、反击式水轮机的单位转速

4、蜗壳的包角

5、轴流转浆式水轮机的协联关系

6、水轮机最优工况

7、水轮机的单位流量

8、水轮机运转综合特性曲线

四、计算题（每题12分，共24分）

1、已知某水电站选用ZZ440型水轮机，设计水头H=28.7m，水轮机直径D1=3.3m，轮毂体直径d=1.5m，设计工况点的单位转速为132转/分，单位流量为1250升/秒，水轮机水力效率为0.9；假设设计工况下转轮出口水流为法向出口，轴面水流为均匀分布，求在D1=3.3m处转轮进口速度三角形。

2、已知某水电站海拨高程为270m，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，是否满足要求？

（取空化安全系数K=1.1）

五、问答题（每题5分，共20分）

1、尾水管的作用？

2、防止水轮机汽蚀主要有哪些措施？

3、流式和混流式转轮中水流运动各有什么特点？

4、水轮机选型的原则是什么，基本过程是怎样的？

《水轮机》模拟试卷五

一、判断题（正确打“√”，错误打“×”，每小题2分，共10分）

1．水轮机比转速越高，其应用水头越低（）；

2．混流式水轮机比转速越高，转轮叶片数越少（）；

3．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（）。

4．轴流式水轮机导叶相对高度（b0/D1）随水头的提高而增大（）。

5．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（）

二、填空（每空1分，共22分）

1、反击式水轮机一般分为、、、四种；混流式水轮机一般

由、、、和等组成；XLN220—LJ—300的含义

是。

2、反击式水轮机模型能量试验中，其试验主要目的是确定，主要测量的参数

有、、和等；

3、水轮机的空化和空蚀按空化和空蚀发生的部位通常可分为四类，

即、、、；水轮机的蜗壳分为、；

4、以为纵、横坐标轴的特性曲线称为模型综合特性曲线。

5、衡量水轮机性能好坏有两个重要参数，一个是，

另一个是。

三、解释下列名词（符号）的意义（每题3分，共24分）

1、反击式水轮机的单位转速

2、水轮机工作水头

3、蜗壳的包角

5、水轮机比转速n s

6、轴流式水轮机的标称直径，并画图表示

7、水轮机的基本方程式

8、水轮机的空化系数σ

四、计算题（每题8分，共24分）

1、已知某水电站选用ZZ440型水轮机，设计水头H=28.7m，水轮机直径D1=3.3m，轮毂体直径d=1.5m，设计工况点的单位转速为132转/分，单位流量为1250升/秒，水轮机水力效率为0.9；假设设计工况下转轮出口水流为法向出口，轴面水流为均匀分布，求在D1=3.3m处转轮进口速度三角形。

2、已知ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比d B/D1=0.5，导叶相对高度b0/D1=0.375，导叶出口水流角α0=50o，设计水头

Hr=43.73m，设计工况下n11=120转/分，Q11=900升/秒，试求D=2.8m的圆柱层上转轮进口的速度V1、W1和角度β1（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）。

3、已知某水电站海拨高程为600m，设计水头H=95m，选用混流式水轮机允许空化系数σ=0.15，若将水轮机转轮中心线距离下游最低水位确定为-1.0m，问是否满足要求？为什么？（取水轮机的空化安全系数K=1.15）

五、问答题（每题5分，共20分）

1、简述轴流式水轮机的特点，并简要说明这种类型的水轮机为什么比混流式水轮机适应水头低？

2、作出混流式水轮机模型综合特性曲线示意图，说明各种曲线的含义。

3、弯肘形尾水管的作用是什么，并简要说明尾水管中的偏心涡带是怎样形成的？如何消除？

4、水轮机模型综合特性曲线转算成原型运转特性曲线时，等效率曲线上的拐点如何确定？

2005-2006学年第二学期水轮机期末试卷

一、名词解释：（20分，每小题4分）

1、水轮机基本方程（写出公式）

2、水轮机效率

3、HL220—LJ—550

4、水轮机单位转速n11

5、盘车

二、判断题：（10分，每小题1分）

1、相似工况的原型水轮机效率总是大于模型水轮机效率。（）

2、蜗壳同一圆断面上应力最高点发生在离座环最远点处。（）

3、不同比转速的水轮机在偏离最优水头时效率下降的快慢程度不同，对于反击式水轮机，高n s水轮机在偏离最优水头时效率下降比低n s水轮机慢。( )

4、轴流式水轮机导叶相对高度（b0/D1）随水头的提高而增大。（）

5、轴流转桨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。

( )

6、高比转速轴流式水轮机转轮出口的相对动能V22/(2gh)比较大( )

7、水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀 ( )

8、水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小 ( )

9、低比转速混流式转轮有D1>D2，高比转速混流式转轮有D1

10、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（）。

三、填空题（20分，每小题2分）

1、关于蜗壳内的水流运动规律，有两种假设，

是和

。

2、按水流流经导叶时的流动特点，导水机构分为三种：、和。

3、目前认为，空蚀对金属表面的破坏有、、和三种。

4、衡量水轮机性能好坏有两个重要参数，一个是，另一个是。

5、两个水轮机的液流如果是力学相似时，必需具备三个条件：

、、和。

6、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。

7、以为纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的模型综合特性曲线，以为纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的运转综合特性曲线。

8、混流式水轮机的转轮由、、组成。

9、在反击式模型水轮机能量试验中，试验的主要目的是确定，主要测量的参数

有、、和测量；

10、混流式水轮机引水室包括、、。

四、计算题（20分，每小题10分）

1、已知ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比d B/D1=0.5，导叶相对高度b0/D1=0.375，导叶出口水流角α0=50o，设计水头Hr=33.73m，设计工况下单位转速n11=120转/分，单位流量Q11=900升/秒，试求D=2.64m的圆柱层上转轮进口的速度绝对速度V1、相对速度W1和角度相对速度与圆周速度的夹度β1（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）。

2、已知模型混流式水轮机的转轮直径米，试验水头米，模型机组在最优工况下的转速

r/min，流量m3/s,试求：

(1)原型机组直径米和水头米，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（30分，每小题15分）

1、混流式尾水管的作用？（要求说明三种情况：没有尾水管、圆柱形尾水管、直锥形尾水管，并推导出回收能量的形式和多少）（15分）。

2、混流式水轮机和水斗式水轮机的基本结构各有哪些主要部件？其模型综合特性曲线各有什么特征？（15分）

一、名词解释：（20分，每小题4分）

1、水轮机基本方程（写出公式）

或：

或：

2、水轮机效率

答：水轮机效率指水轮机输出功率与水流输入功率之比。水轮机总效率由水力效率、容积效率和机械效率组成。

3、HL220—LJ—550

答：混流式水轮机，转轮型号为：220，转轮安装方式为：立轴，金属蜗壳，转轮标称直径为：550cm

4、水轮机单位转速n11

答：水轮机单位转速表示当，时该水轮机的实际转速。

5、盘车

答：所谓“盘车”就是通过人为的方法，使水轮发电机组的转动部分缓慢地旋转，并按人们预定的要求暂停和再起动的过程。

通过“盘车”，可以了解机组轴线各部位的现实摆度状况，掌握机组轴线的具体倾斜和曲折的数据，从而判定轴线的质量是否合格，为下一步轴线的处理和调整提供了可靠的技术数据。

二、判断题：（10分，每小题1分）

1、相似工况的原型水轮机效率总是大于模型水轮机效率。（╳）

2、蜗壳同一圆断面上应力最高点发生在离座环最远点处。（╳）

3、不同比转速的水轮机在偏离最优水头时效率下降的快慢程度不同，对于反击式水轮机，高n s水轮机在偏离最优水头时效率下降比低n s水轮机慢。（√）

4、轴流式水轮机导叶相对高度（b0/D1）随水头的提高而增大。（╳）

5、轴流转桨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。

（√）

6、高比转速轴流式水轮机转轮出口的相对动能V22/(2gh)比较大（√)

7、水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀 (╳ )

8、水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小 ( ╳ )

9、低比转速混流式转轮有D1>D2，高比转速混流式转轮有D1

10、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（√）。

三、填空题（20分，每小题2分）

1、关于蜗壳内的水流运动规律，有两种假设，是蜗壳断面的平均速度周向分量为常数和蜗壳中水流按等速度矩规律运动。

2、按水流流经导叶时的流动特点，导水机构分为三种：径向式导水机构、轴向式导水机构、斜向式导水机构。

3、目前认为，空蚀对金属表面的破坏有机械作用、化学作用、和电化作用三种。

4、衡量水轮机性能好坏有两个重要参数，一个是效率，另一个是空化系数。

5、两个水轮机的液流如果是力学相似时，必需具备三个条件：

几何相似、运动相似、和动力相似。

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

7、以单位参数n11、Q11纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的模型综合特性曲线，以工作参数H、P 为纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的运转综合特性曲线。

8、混流式水轮机的转轮由上冠、下环、叶片组成。

9、在反击式模型水轮机能量试验中，试验的主要目的是确定水轮机的性能，主要测量的参数有水

头、流量、转速和出力测量；

10、混流式水轮机引水室包括开敞式引水室、罐式引水室、蜗壳式引水室。

四、计算题（20分，每小题10分）

1、已知ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比d B/D1=0.5，导叶相对高度b0/D1=0.375，导叶出口水流角α0=50o，设计水头Hr=33.73m，设计工况下单位转速n11=120转/分，单位流量Q11=900升/秒，试求D=2.64m的圆柱层上转轮进口的速度绝对速度V1、相对速度W1和角度相对速度与圆周速度的夹度β1（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）。

解：

2、已知模型混流式水轮机的转轮直径米，试验水头米，模型机组在最优工况下的转速

r/min，流量m3/s,试求：

(1)原型机组直径米和水头米，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。

解：(1)

由：

有：

(2)

(3)

五、问答题（30分，每小题15分）

1、混流式尾水管的作用？（要求说明三种情况：没有尾水管、圆柱形尾水管、直锥形尾水管，并推导出回收能量的形式和多少）（15分）。

答：尾水管的作用为：

①将转轮出口处的水流引向下游；

②利用下游水面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空；

③利用转轮出口的水流动能，将其转换成为转轮出口处的动力真空。

⑴没有尾水管时，转轮利用的能量为：

转轮后至下游水面高差没有利用，同时损失掉转轮出口水流的全部动能；

⑵具有圆柱形尾水管时，转轮利用的水流能量为：

比没有尾水管时多利用了吸出水头，但动能仍然损失掉了，且增加了尾水管内损失

⑶具有扩散型尾水管时，转轮利用的水流能量为：

用扩散型尾水管代替

圆柱型尾水管后，出口动能损失由减少到，所恢复的动能为：。

2、混流式水轮机和水斗式水轮机的基本结构各有哪些主要部件？其模型综合特性曲线各有什么特征？（15分）

答：混流式水轮机的主要部件包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和和尾水管。

水斗式水轮机的主要部件包括进水管、喷管、转轮、外调节机构、副喷嘴、机壳和排水坑渠。

混流式水轮机模型综合特性曲线由等效率线、等开度线、等空化系数线与出力限制线所构成。混流式水轮机模型综合特性曲线上通常标有5%出力限制线。

水斗式水轮机模型综合特性曲线等效率曲线扁而宽，一般不标注出力限制线，

习题一

1．水轮机的基本工作参数通常有哪几个？它们的代表符号和单位是什么？

2．什么叫水轮机的设计水头、最大水头、最小水头和净水头？

3．某河床式电站在设计水头下：上游水位Z上=63m，下游水位Z下=44.4m，通过某台水轮机的流量m2/s,发电机效率, 水轮机效率，如忽略引水建筑物中的水力损失，试求水流出力、水轮机出力和机组出力。

4．现代水轮机的基本类型有哪些？它们的适应水头怎样？

5．了解我国已建及正在建的大型水电站的机组的单机容量和适用水头。

6．反击式和冲击式水轮机在能量转换上有何区别？

7．解释水轮机型号： HL160-LJ-520、 ZZ560-LH-800、GD600-WP-250、2CJ30-W-120/2×10。

8. 贯流式机组主轴都采用卧轴布置的优缺点有哪些？

习题二

1.混流式水轮机的性能如何？

2.混流式水轮机由哪几大部分组成？其工作过程怎样？

3.水轮机的类型有几种，各种类型水轮机有何优缺点？

4.转轮的作用是什么？转轮一般由哪几部分组成？

5.混流式水轮机转轮与轴流式水轮机在结构上有何异同点？

6.止漏环有哪几种类型，其作用范围怎样？

7.什么叫水轮机的轴向水推力？如何估算？

8.减压装置有几种类型？它们的工作的原理是怎样的

9.引水室的作用是什么？它有几种类型？

10．金属蜗壳的应用条件、结构类型和一般的受力特点是怎样的？

11．导水机构的作用是什么，它有几种类型？一般用来调节流量的方法有几种？

12．导水机构的传动机构有何作用？它有哪几种类型？

13．导叶的数目、开度、高度及相对高度、偏心距、进口角和出口角等用什么符号代表？基本概念如何？

14．说明水轮机顶盖和底环的结构以及其和其它部件的装置关系？

15．尾水管的类型有几种，各有何优缺点，其作用是什么？

16.试用伯努里推导尾水管回收动能原理。

17．减轻尾水管振动的措施通常有几种方法？

18．说明补气装置的作用？

19．尾水管的十字架补气和短管补气装置结构怎样？应用范围如何？

习题三

1.轴流式和混流式转轮中水流运动各有什么特点？

2.什么叫水轮机的速度三角形？反击式水轮机转轮叶片的进、出口角是怎样定义的，画草图说明？

3.轮转的圆周速度如何确定？

4.水轮机基本方程的基本意义是什么？

5.什么叫水轮机的最优工况？什么叫无撞击进口？什么叫法向出口？

6.画出混流式水轮机在非最优工况下（水头不变、流量减小；流量不变、水头减小）叶片进出口速度三角形，并标明各量？

7.在水轮机水头和转速不变的情况下如何调节水轮机流量，当流量改变是混流式水轮机转轮进出口速度三角形将发生什么变化（以流量增加和减少一种情况为例）

8.反击式水轮机的损失有哪些内容？水轮机效率有哪几部分组成，并说明各部分的意义。

习题四

1.解释空化、空蚀现象。

2.水轮机的汽蚀是怎样形成的？

3.水轮机汽蚀有哪几种类型？翼型汽蚀和空腔汽蚀是怎样产生的？

4.空蚀对金属材料表面的侵蚀破坏有哪几种作用，并作简要说明。

5.空化和空蚀对水轮机影响包括哪几方面？

6.画出翼型压力分布曲线草图，说明翼型正背面的水压力分布特点。

7.写出水轮装置汽蚀系数公式，说明各符号意义。

8.水轮机汽蚀系数的基本意义是什么？

9.什么叫水轮机的吸出高度？写出带有汽蚀安全系数的允许吸出高度计算公式并说明各符号的意义。

10.水轮机的安装高层是如何确定的？

11.影响水轮机汽蚀破坏程度通常有哪几个主要因数？

12．对于已经投入运行的机组，减轻汽蚀破坏通常有哪些措施？

13.尾水管中的旋转涡带是怎样形成的？其运动特点怎样？

14．自然补气的形式有几种，各有什么优缺点？

15.为什么水电站空化系数大于水轮机汽蚀系数时水轮机不发生叶型汽蚀？并说明水轮机的汽蚀系数和哪些因数有关。

习题五

1．什么叫水轮机系列？

2．水轮机的相似条件是什么？主要内容有哪些？

3．什么叫水轮机的相似定律？什么叫水轮机的单位流量、单位转速和单位出力？

4．相似水轮机的单位参数是如何换算的？

5．什么叫水轮机的比转速？说明水轮机比转速的意义？

6．为什么说比转速是一个重要的相似判别数？比转速的大小和转轮的形状变化有什么关系？

7．为什么说比转速越高，能量性能越好，汽蚀性能越差，并说明高比转速的水轮机适用低水头的理由?

8．混流式水轮机的模型综合特性曲线是如何绘制的？

9．什么叫水轮机的特性曲线？它有哪些类型？

10．什么叫水轮机的主要综合特性曲线？什么叫水轮机的运转综合特性曲线？它们之间有何关系？

11．水轮机运转综合特性曲线上的出力限制线有何意义？

12．水轮机选型的原则是什么，基本过程是怎样的？

13．某轴流转桨式水利的设计最大允许吸出高度=-2.8m，现在水轮机运行在H=0 m的某工况点上，那么该工况点的水轮机汽蚀状况怎样？为什么？

14．试叙述混流式水轮机模型主要综合特性曲线上5%出力限制线的绘制方法。

习题六

1．水轮机防磨技术措施有哪些？

2．水轮机组振动的振源有哪些？如何分析机组振动的原因？

3．引发机组压力脉动的原因有哪些，各自的防护措施是什么？

4．水轮发电机组的检修项目有哪些，各自的质量标准是如何规定的？

5．什么叫盘车？机组盘车分哪两步进行？为什么要分发电机单盘和发电机、水轮机联轴后盘车两次进行？

6．简述盘车步骤。

立式机组发电机轴与水轮机轴联结后，推水轮机轴测量转轮密封间隙时，发现主轴不灵活，这是什么原因？应如何处理？

习题七

1．贯流式水轮机的特点是什么？

2．贯流式水轮机的类型有哪些？

3．灯泡贯流式水轮机有哪些优点？

4．简述灯泡贯流式水轮机基本组成部分。

5．灯泡贯流式机组的布置形式有几种，各自的适用条件是什么？

6．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？

7．冲击式水轮机的特点是什么？

8．冲击式水轮机的类型有哪些？

9．试说明冲击式水轮机适合高水头的原因？

10．喷管的作用是什么，其型式有几种？

11．折向器和分流器的作用是什么，二者有何区别？

1.水轮机的基本参数：工作水头、流量、出力、效率。

2.水轮机可分为两大类型：反击型水轮机、冲击型水轮机。

3.反击型：○1混流式应用水头30~~600

○2轴流式转浆式应用水头8~~80

定浆式应用水头3~~50

○3斜流式应用水头10~~120

○4贯流式转浆式应用水头2~~30

定浆式应用水头2~~30

冲击型: 水斗式应用水头100~~2000

斜击式应用水头25~~300

双击式应用水头6~~80

4.在电站中,水轮机轴的装置分为立式和卧式两种。

5.近代水轮机一般都具有四个基本过流部分，它们分别为：引导并集中水流流入转轮的引水部分——称为引水部件，使流

入转轮的水具有所需要的速度和大小的导向部分——称为导水部件，把引入水流的水能转换为转动机械能的能量转换部分——称为工作部件（转轮），将转轮流出的水引向下游并利用其余能的泄水部件——称为泄水部件。

6.水轮机工作部件就是转轮（或叫工作轮），它是水轮机的核心。

7.水轮机型号排列顺序综合规定如下：

第一部分

第三部分

—— -----

550厘米。

ZZ560-LH-800800厘米。

200250厘米。

GD600-WP-250表示贯流定桨式水轮机，转轮型号为600250厘米。

2OJ30-W-(120/2X10)30，卧槽，转轮直径为120厘米，每个转轮上具有2个喷嘴，设计射流直径为10厘米。

8.转轮的组成：转轮上冠、转轮叶片、转轮下环、泄水锥、止漏环、减压装置。

9.止漏环可分为间隙式、迷宫式、梳齿式和阶梯式。

10.减压装置的作用：减压装置是用来减小轴向水推力的，轴向水推力一般由四部分组成：○1作用于转轮内的轴向水压力;○2

作用于上冠外表面上的轴向水压力；○3作用于下环外表面上的轴向水压力；○4作用于转轮上的浮力。

11.混流式水轮机主轴的作用：作用是将水轮机转轮所获得转矩传递给发电机主轴，使发电机旋转而发电，同时主轴还承受

轴向水推力和转动部分的重量。

12.由于水轮机容量的大小和装置方式不同，主轴有不同的结构型式，归纳起来可分为单法兰（或无法兰）和双法兰两类。

13.导水机构的主要作用是根据机组负荷的变化来调节进入水轮机的流量。

14.导水机构有哪几部分组成？由导叶、导叶轴承、导叶密封、传动机构结构形式、控制环、接力器、顶盖和底环。

15.座环位于蜗壳里面，导水机构外面，是水轮机的承重部件。

基础环是混流式水轮机中座环与尾水管进口锥管相连接的基础部件，埋设于混凝土内。

16.水轮机导轴承的主要作用：是承受由轴传来的径向力和振摆力，固定机组轴线位置。

17.立式水轮机导轴承型式很多，按润滑方式分为水润滑、稀油润滑和干油润滑三种。

18.主轴部分的密封分两大类，一类是轴承运行中的密封，一般称为主轴密封，其结构型式有盘根密封、橡胶平板密封、端

面密封、径向密封和水泵密封；另一类是轴承检修或停机时的密封，一般称为检修密封，其结构型式有机械式、围带式和抬机式密封。

19.混流式水轮机的附属装置很多，有补气阀、紧急真空破坏阀、空气阀、空放阀、放水阀等。

20.尾水管补气有两种结构，一种采用十字架补气，一种为短管补气，这两种结构主要是补气位置不同。

21.泄水锥的作用是最后完成水流的引导，泄水锥缩短，水流会产生严重的相互干扰，降低水轮机效率；加长会增加对泄水

锥的横向干扰力，造成连接螺栓的破坏。

22.叶片是转轮中最重要的部件。

23.叶片操作机构的动作是由调速器来自动控制的。

24.水轮机工作时，水流要流经引水部件、导水部件、转轮和尾水管等过流部件，水流阙产生摩擦、撞击、旋涡和脱流等损

失，这些情况所引起的水头损失，称为水力损失。

25.汽蚀对过流表面产生破坏的原因：○1机械破坏作用；○2化学作用；○3电化作用。

26.根据汽蚀在水轮机中发生的部位不同，一般可分为翼型汽蚀、空腔汽蚀和间隙汽蚀三类。

27.根据振动的起因可分为：机械振动、水力振动和电磁振动。

28.引起机械振动的因素有：转子质量不平衡，机组轴线不正，导轴承缺陷等。

29.引起水力振动的因素有：水力不平衡、尾水管中的水力不稳定、涡列等。

30.所谓几何相似，主要系指两个水轮机过流部分几何形状与表面糙度相同，并且一切相应的线性尺寸成比例。

31.所有这些模型尺寸大小不同，但过流部件几何形状相似，即水轮机的相应尺寸大小不等，但成同一比例。这样所得到的

一系列水轮机一般称为水轮机系。

32.研究同系水轮机的几何尺寸及特性参数间相似关系的理论，或者说，研究模型与原型相似关系的理论，称为水轮机的相

似理论。

33.相似水轮机的转速、流量和出力的单位值，即单位转速、单位流量、单位出力以及它们的综合参数——比转速均为常数。

34.水轮机的比转速是一个综合性的参数，它反映水轮机转速n、出力N和水头H相互之间关系。

Ns※代表当有效水头Hns为一米，发出的功率N为一千瓦，机械效率nf=1时，水轮机所具有的n，故称为比转速或称为比转速系数，简称比速。

同系水轮机，相同工况，比转速相等。

二滩电厂水轮机主要由引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件以及附属部件组成。（一）水轮机按照安装高程，其主要部件布置和作用如下：

1、大轴补气管：其进气管口位于1019主层上游夹墙侧大轴补气头室，通过穿越上机架的管路，经过滑环室，送至水轮机大轴中中空的补气管。大轴补气管的下侧延伸至本机组的尾水管，补气方式是自然补气，作用是减小水轮机汽蚀和振动。

2、大轴：直径2.2m,中空，内有补气管，作用为将水轮机的机械能转换为发电机的电能。（转子位于上风洞内，在该剖面图简画示意）

3、蜗壳：金属345°包角，进口直径7.2m,图示左侧有蜗壳进人门，进人门位于998高程的机组技术供水室，作用是引导水流并使流入转轮的水流匀速。

4、接力器：分为#1接力器和#2接力器，位于水车室内，通过调速器压油装置提供动力，控制活动导叶。

5、导叶：分为活动导叶和固定导叶，通过导叶开度控制水量，进而控制水轮机的出力。

6、顶盖：将流道与外部隔离开并形成导水机构上部过流表面的环状结构部件。顶盖支撑导叶上部轴及主轴的导轴承与主轴密封。并设有专门的密封防止流道内的水上溢。

7、转轮：将水流的能量转换为转轴上的旋转机械能。位于上冠与下环之间，把上冠与下环连接成一整体。

8、水导轴承：采用稀油自润滑的金属筒式轴承，由4块90度的轴瓦拼组成圆筒状，瓦面为巴氏合金，作用是保持水轮机的平衡。

（二）混流式水轮机工作原理

蜗壳起引水作用，上游水库的水流经过压力钢管流经蜗壳，座环，导水机构进入转轮，再通过尾水管流向下游。

水流在蜗壳内一方面围绕导水路线作圆周运动，另一方面又向着水轮机轴心作径向运动，使水流能够均匀且轴对称的进入导水机构。

导水机构由导叶及导叶传动机构组成，导叶传动机构包括转臂、连杆、控制环等零部件。导叶的轴颈支撑在顶盖和底环

上，并能绕自身的轴线旋转。导叶均匀布置在座环和转轮之间的环形空间内。当机组负荷变化时，通过导叶传动机构同时转动所有导叶，到导叶围绕自身的轴线旋转一个角度，即可改变导叶的开度，使得水轮机的流量和出力发生相应的变化。当导叶首尾相连时，关闭了水流进入转轮的通道，此时导叶开度为零。导叶传动机构由接力器推动，接力器受调速器控制。

水流通过导水机构获得必要的水流方向和速度后进入转轮，转轮叶片之间的通道称为流道，水流经过流道时，叶片迫使水流按照它的形状改变流速的方向和大小，使水流动量改变，水流反过来给叶片一个反作用力，此力的合力对转轮轴心产生一个力矩，推动转轮旋转，从而将水流能量转换为旋转的机械能。转轮通过上冠与主轴连接，上冠下部装有泄水锥，用来引导水流均匀流出，减少叶片出流的漩涡。为了减少漏损，在上冠和顶盖之间，下环与基础环之间安装有止漏装置。为了减小轴向水推力，在上冠上设有减压孔。

1.1.1转轮位于整个水轮机的中心，上为顶盖所盖，下有尾水管，四周为活动导叶和座环包围，底环和基础环包围着转轮下环面。主轴穿过顶盖，下法兰与转轮上冠连接，上法兰与发电机转子中心体连接。

我厂转轮由上冠、下环、叶片、止漏环、泄水锥和减压装置组成。

上冠位于转轮上部，与下环配合构成转轮的过流通道。

1.1.1.1在上冠、下环外侧面安装有上、下转动止漏环，与安装在顶盖和底环对应位置的上、下固定止漏环配合形成一定的间隙密封。其主要作用是防止水流从水轮机转动部分与固定部分相邻处漏走，防止这部分水流不经过转轮叶片而流走，造成能量损失。当水流经过止漏环时受到很大的局部阻力和沿程阻力，使水流不易通过，从而达到减少漏水损失的目的。

我厂转轮在上冠顶部设有内止漏环和泄水孔，与顶盖下部的减压板配合形成减压装置，用以减少转轮的轴向水推力。

我厂的导水机构主要包括顶盖、底环、接力器、导叶、拐臂、连杆、控制环和其它附属部件。导水机构各部件按功能划分可分为：a、工作部件，即导叶；b、传动部件，主要包括拐臂、连杆、控制环及推拉杆等部件；c、操作部件，即接力器； d、支撑部件，包括底环、顶盖；e、导水机构安全装置，包括偏心销装置、导叶摩擦装置。

导叶上轴穿过顶盖，通过6个φ50的锥销与导叶拐连接成一整体，导叶拐通过剪断销与剪断拐连接，剪断拐通过连接销与双连板连接，双连板又通过偏心销与控制环连接，推拉杆通过两头的两个推拉杆销连接控制环与主接力器活塞杆。当由调速器控制的接力器活塞动作，通过控制环、推拉杆、双连板、拐臂等传动部件，将操作力矩传递到工作部件导叶，使的导叶产生一定量的旋转，从而改变相邻导叶的开度

控制环安装在顶盖的环形滑轨上并由主接力器操作在滑轨上做相应的旋转，将主接力器活塞的直线运动转化为旋转运动，并将接力器的操作力矩平均分配到20个导叶。

我厂的连杆采用双连板结构，20个双连板通过偏心销依次连接到控制环。

1.1.1.2底环的主要作用是作为导叶的下支撑部件，与顶盖形成环形的流道。

1.1.1.3剪断销连接剪断拐与导叶拐形成一个刚性的整体。在剪断销上加工有一个危险断面，在正常操作力下，剪断销可以连接剪断拐与导叶拐正常工作，但当某个导叶与相邻导叶间卡有异物造成导叶无法正常关闭时，导叶的操作力超过正常操作力1.5倍时，剪断销连同装在其中的信号装置在危险断面破断并发出信号，导叶和导叶拐成为和剪断拐分开的独立体，实现了将被卡导叶从机构中解列的作用，避免因个别导叶被卡而损坏导水机构其它零部件。

1.1.2引水部件主要包括蜗壳、座环和基础环。它们的主要作用是以最小的水力损失将水流引向导水部件，提高水轮机的效率，并且在进入导水部件时，使水流形成一定的环量。

座环位于蜗壳的内圈，活动导叶的外围。由上环、固定导叶和下环焊接组合成环型体。

座环是水轮机的承重部件，它承受水轮机固定部分的质量。顶盖放置在座环上法兰上

1.1.3基础环是座环与尾水管进口锥管段连接的基础部件，预埋在混凝土内。同时基础环也是底环的安装基础部件，底环通过60个M36的内六角螺栓与基础环把合。

1.1.4泄水部件主要指尾水管，其主要作用是将水流平顺的引到下游出口，并且回收部分动能和位能。我厂尾水管为金属窄