第04章-导水机构的水力设计汇总

具有不同翼型导 叶的导水机构的 Q1’与a0的关系
1-负曲率翼型 2- 对称翼型 3-正曲率翼型
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
注意：
b0
b0 D1
➢ 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，b0值相同。 ➢ 不同比转速的水轮机具有不同的b0值。 ➢ 消除水轮机尺寸的影响。
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
nP H 54
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
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
h gH
1
2b0
ctg 0
r2 A2
ctg 2e
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
Hg s cu1u1 cu2u2
Hg s 2 ( 1
2)
Q11
qV D2 H
n11
nD H
ns
nP H 54
ns 3.13n11 Q11
b0 D1
tan
0
Q11n11 60 sg
ห้องสมุดไป่ตู้
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。
Z0：导叶数
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 ！
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
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型导叶。