水轮机特性曲线
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1、水轮机的基本工作参数都有哪些?答:水头、流量、转速、出力、效率(每写对一个得2分)2、水轮机的编号规则?类型 比转速表示水轮型号 主轴布置形式 引水形式 以厘米表示的转轮直径(每写对一个得2分)3、试简述一元理论,二元理论,三元理论。
一元理论:采用无穷叶片数及轴面速度沿过流断面均匀分布假定,流动状态只是转面流线长度坐标的函数。
二元理论:放弃一元理论中两个基本假设中的一个。
三元理论:完全放弃一元理论的两个基本假设,直接研究三维流场。
4、什么是蜗壳的最大包角、水轮机比转速、单位流量?答:蜗壳最大包角指蜗壳的进口端面到蜗壳的鼻端所围成的角度。
水轮机比转速是指水轮机在水头为1m ,出力为1kw 时所具有的转速。
单位流量是指水轮机标称直径为1m ,有效水头为1m 时所具有的的流量。
5、按水流流经导叶与水轮机轴线的相对位置,导水机构可分为哪几种形式?(1)径向式导水机构,水流方向与主轴垂直(2)轴向式导水机构,水流方向与主轴平行(3)斜向式导水机构,水流方向与主轴相交6、水轮机的几个典型工作水头如何定义?最大水头:是允许水轮机运行的最大净水头。
最小水头:是保证水轮机安全、稳定运行的的最小净水头。
设计水头:是水轮机发出额定出力时所需的最小净水头。
加权平均水头:是在一定时期内(视水库的调节性能而 定),所有可能出现的水轮机水头的加权平均值,是水轮机在其附近运行时间最长的净水头。
7、水轮机的主要过流部件有哪些及其作用是什么?答:水轮机的主要过流部件有:引水室、导水机构、转轮、尾水管。
1)引水室的作用是将水流按所需要的速度(大小和方向)引入转轮。
()1111Q n ,轮机的功率,以适应负荷的变化;在非蜗壳式引水室中,还用来改变水流方向,以适应转轮需要。
3)转轮的作用是改变水流方向并产生能量。
4)尾水管作用是将离开转轮的水引导至下游并利用转轮出口水流的部分能量。
8、什么是水轮机的最优工况、协联工况、飞逸工况、飞逸转速?说明飞逸工况的危害。
第三章水轮机的相似理论及综合特性曲线§3.1 相似理论概述一、几个基本概念1、水轮机特性水轮机在不同工况下运行时,各运行参数(H,Q,n,N,η,б)及这些参数之间的关系,称水轮机的特性。
水轮机设计、制造、选型、最佳运行方案、限制条件。
由于水轮机水流条件复杂,研究水轮机特性靠理论与实验相结合。
2、模型试验试验研究:原型:尺寸大,试验困难,不经济。
模型:(D: 250~460mm,H:2~6m)快、方便,易测量数据,较准确。
3、相似理论研究相似水轮机之间存在的相似规律,并确立这些参数之间的换算关系的理论。
二、水轮机相似条件保证模型水轮机与原型水轮机相似,只有符合一定的相似条件(水流运动相似)。
1、几何相似:过流通道几何形状相似(1)、过流通道的对应角相等:βe1=βe1M ;βe2=βe2M ;Φ=ΦM……(2)、对应尺寸成比例:D1/D1M=b0/b0M=a0/a0M=…….(3)、对应部位的相对糙率相等:△/ D1=△M/D1M几何相似: 大大小小的一套水轮机系列——轮系,同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。
2、运动相似:同一轮系水轮机、工况相似(1)、过流通道的对应点的速度方向相同(2)、过流通道的对应点的速度大小对成比例即速度三角形相似。
3、 动力相似: (压力、惯性力、重力、摩擦力等)同一轮系水轮机,水流对应点所受的作用力是同名力、方向相同、大小成比例。
3.2 水轮机的相似定律、单位参数及比转速一、水轮机的相似定律相似定律:建立模型击原型水轮机各个参数(H 、n 、N 、η)之间的关系。
1. 流量相似律:几何相似、相似工况下流量之间的关系。
(a=a M )=SMM M rMM H DQ ηη21CH DQ Sr =ηη2111,,,D H D H M M 均为固定值,Q M 可以测得,若ηrM 、ηsM 、ηr 、ηs 已知,可求出Q 。
2. 转速相似律:即原型和模型水轮机转速之间的关系。