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目 录
第一章 基本资料……………………………………………………………………………………1
第二章 机组台数与单机容量的选择………………………………………………………………1
第三章 水轮机主要参数的选择与计算……………………………………………………………3
第四章 水轮机运转特性曲线的绘制………………………………………………………………16
第五章 蜗壳设计……………………………………………………………………………………19
第六章 尾水管设计…………………………………………………………………………………23
第七章 心得体会……………………………………………………………………………………26
参考文献………………………………………………………………………………………………27
第一章 基本资料 .
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基本设计资料
已知技术条件与参数
A水电站的开发任务以发电为主，承担基荷。总装机240MW。 厂址水位流量关系曲线
水位（m） 878.00 880.30 881.50 882.30 883.00 883.4
流量
（m3/s） 0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0
水位（m） 883.70 883.90 884.00 884.20 884.50
流量
（m3/s） 600 700.0 800.0 900.0 1000.0
水电站特征水头 Hmax=76.00m， Hmin=52.00m， Hav=62.00m
第二章 机组台数与单机容量的选择
水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟定可能的机
组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵循如下原则：
2.1机组台数与工程建设费用的关系
在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。通常小机组单位千
瓦耗材多、造价高，相应的主阀、调速器、附属设备及电气设备的套数增加，投资亦增加，整体设备费
埃塞俄比亚GD-3电站水轮机选型说明
1. 水轮机参数
水轮机模型参数表
转轮型号 HLA550-40 HLA892-40
适用水头段（m） ～310 ～310
模型转轮直径（mm） 400 400
叶片数（个） 17 17
导叶相对高度 0.14 0.14
活动导叶数 20 20
最优工况的单位转速（r/min） 65.1 64
最优工况的单位流量（m3/s） 0.373 0.36
最优点的效率（%） 92.7 93.3
限制工况的单位流量（m3/s） 0.447 0.44
限制工况的效率（%） 89.5 90.2
限制工况临界汽蚀系数 0.07 0.034
最大单位飞逸转速（r/min） 113.2 113.2
水推力系数 0.09～0.13 0.09～0.13
水轮机真机主要参数表
水轮机型号 HLA550-LJ-250 HLA892-LJ-245
转轮直径（cm） 250 245
额定流量（m3/s） 39.08 39.3
额定转速（r/min） 428.6 428.6
额定点效率（%） 93.58 92.9
额定点单位流量（m3/s） 0.401 0.420
额定点单位转速（r/min） 68.65 67.2
额定出力（kW） 87400 87400
空蚀安全裕量 1.3 1.5
额定点临界空蚀系数 0.056 0.032
安装高程(m) 834.5 838
额定点吸出高度Hs(m) -8.66 -2.65
最高效率（%） 94.2 94.3
水推力（t） 160 154
飞逸转速（r/min） 747 763.4
HLA550-LJ-250 转速 428.6r/min水轮机运转特性曲线
HLA892-LJ-245 转速 428.6r/min水轮机运转特性曲线
2. 选型分析
①能量特性 水轮机能量特性通常用水轮机的效率来评定，在转轮的选择上，我公司着重考虑：<1>在额定工况具有较高效率；<2>在整个运行范围内其加权平均效率较高；<3>最佳的运行范围。
第２７卷第５期 ２０１１年５月 电网与清洁能源 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ ●■盈圈
Ｗａ｛＠｝ Ｐｏｗｅｒ
Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．５ Ｍａｙ ２０１ｌ
文章编号：１６７４—３８１４（２０１１）０５—００８９—０５ 中图分类号：ＴＭ３１２
下坂地电站水轮机参数及机型选择
张新萍
（陕西省水利电力勘测设计研究院，陕西西安７１０００１） 文献标志码：Ａ
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｔｙｐｅｓ ｆｏｒ Ｘｉａｂａｎｄｉ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ
Ｓｔａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ——ｐｉｎｇ （Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ，Ｘｉ’ａｎ ７１０００１，Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｘｉａｂａｎｄｉ
Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓ ｍａｉｎ
ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｔｕｒｂｉｎｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ—ｆｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｔｕｒｂｉｎｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｈｅａｄ． ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ｍｉｄ－ｓｉｚｅｄ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ；ｍｉｘｅｄ ｆｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｔｕｒｂｉｎｅ ｆｏｒ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｈｅａｄ；Ｘｉａｂａｎｄｉ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
1 目录
第一节 水轮机的主要类型
第二节 水轮机的工作参数
第三节 水轮机的型号
第四节 水轮机的装置型式
第五节 水轮机发展综述
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2
第一章 水轮机的主要类型、构造
第一节水轮机的主要类型
自然界有多种能源，其中有很多式可以开发利用的，目前已被利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。其中水能是一种最经济的能源，水能的开发利用已受到越来越多的关注。我国有着丰富的水力资源，对水能的开发利用已受到社会的广泛关注，对水能最重要的开发形式就是兴建各种各样的水电站。水轮机作为将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机，是水电站中最重要的组成部分。根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。
一、反击式水轮机
反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
1.混流式水轮机
如图1-1所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。
图1-1 混流式水轮机
1—主轴；2—叶片；3—导叶
2．轴流式水轮机 百度文库 - 让每个人平等地提升自我
3 如图1-2所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
