选型设计参考说明书

1、西华大学毕业设计说明书12摘要41前言52橙树河水电站水轮机选型设计52. 1选型设计概述52.2选型设计的一般原则52. 3选型设计的内容62.4 橙树河水电站原始参数62.5 水轮机组台数的选择62.6 水轮机的选型72.7 水轮机的主要参数的计算82.8 水轮机运转综合特性曲线的绘制193橙树河水电站金属蜗壳水力设计273. 1概述273.4 主要参数的选择273.5 金属蜗壳水力设计计算273.6 蜗壳各断面尺寸计算源程序323. 5蜗壳各断面尺寸344橙树河水电站水轮机导水机构运动图的绘制351.1 导水机构的基本类型351.2 径向式导水机构运动图的绘制365. 1概述415.1

2、尾水管的基本类型415.2 尾水管水力单线图的绘制416橙树河水电站水轮机结构设计426. 1概述426.1 水轮机主轴426.2 水轮机转轮436. 4活动导叶446.5 导叶传动机构456.6 导水机构的环形部件456.7 蜗壳结构466.8 基础环结构476.9 尾水管结构476. 10水导轴承486.11密封装置487橙树河水电站水轮机导叶零件图的绘制508橙树河水电站水轮机导叶强度计算及校核508.1 导叶强度计算基本思想508.2 导叶强度计算过程518.3 导叶材料强度校核588.4 水轮机计算源程序599结论64总结与体会65谢辞65参考文献66摘 要本文系橙树河水电站水轮机选

3、型及结构设计。对于选型设计，首先根 据电站提供的原始参数分析并初步选择合理的模型转轮型号。然后通过对 不同型号转轮的效率、强度、稳定性和经济性等各方因素进行比较，最终 确定模型转轮型号为hl260/d74。最后根据模型转轮的相关资料计算与电站 真机相对应的各参数，绘制水轮机运转综合特性曲线及导水机构运动图， 设计蜗壳、尾水管水力单线图：对于结构设计，首先根据流道布置过流部 件，选择合理的连接方式将各部件连成一个有机整体，然后选择、设计具 体零件，并校核其强度，本设计中对导叶的强度进行了校核。关键词：橙树河水电站：水轮机；选型设计：结构设计abstractthis paper refers to

4、 turbine type selection design and structure design fbr chengshu river hydropower station. as to turbine type selection design, firstly preliminary model ninner types were selected througli analysing original iiifbnnation offered by the plant .then to detennine the optimum model among the roughly ch

5、osen after weighing up the pros and cons of the different schemes ill tenns of the efficiency, intensity, stability, economic elements etc comprehensively. here model type: hl260/d74 was of interest. finally, applying the iiifbnnation related to the model, the coitelative parameters of the prototype

6、 were calculated, fbr which the perfbiinance combined characteristic curve was plotted, the hydraulic neat lines of the spiial casing and draft tube were designed, and the distributor movement diawing was drawn. as to the stnictoe design, fiistly the layout of the water components, namely spiial cas

7、ing, distributor, runner, and draft tube, was deteniiiiied, and proper connection style among the components was to make the scheme an effective iniity. at last the specific components were chosen among the standard series or redesigned, and their intensities should be checked up. the sti ength of t

8、he vane applied in the structure was checked.key words: chengshu river hydiopower station; ttubiiie; typeselection design; stmctxire design1前言本设计主要根据提供的水电站基本参数完成橙树河水电站水轮机选型及结构 设计，以此锻炼综合运用专业知识与技能，发现、分析、解决问题的独立工作能 力,初步进行科学研究及获取新知识的能力。水轮机选型设计是水电站设计中一项 重要任务。这个问题解决得正确与否对水电站的投资、建设速度、发电量及电站 的经济效益都有很大的影响。目前

9、选型设计采用的方法有两种，一种是根据比转 速进行选型计算，这种方法对技术要求较高，许多问题不易掌握：另一种则是本 设计中所采用的根据型谱计算选择，这种方法是运用较多的一种。但在实际中也 存在一些问题，如由于目前国内各厂家新开发和新引进的转轮很多，而型谱资料 没有办法同步更新，这就会出现资料不够全面的问题。型谱计算选择主要是通过 修正或其它一些方法将型谱中模型机的相关参数换算到真机上，从而得到真机参 数。最后对所得到的设计结果进行分析，判断选型设计是否成功。2橙树河水电站水轮机选型设计2.1选型设计概述在水电站的设计中，正确、合理地选择水轮机，对于充分利用水流能量，保 证水电机组的安全运行、降低

10、电站造价以及节省运行管理费用等有着直接的影响。 根据电站的特定条件，选择技术上合理、经济上能获得最大效益的水轮机机型， 成为水轮机选型设计的主要任务。水轮机选型还与制造、运输、安装、电站开发 方式及电站在电力系统中承担的任务有关。对于大型水电站，为了获得优良的运 行性能，通常根据特定的电站条件设计新型参数的水轮机，这是因为其装机容量 大，新转轮带来的经济增值效益往往要比设计、制造新转轮附加成本要高很多， 所以这样是十分有益的：对于中小型则采用通用机型，便于解决设备供应和工程 投资问题，以提高电站的建设速度，提高效益。2. 2选型设计的一般原则1）所选机组的技术性应能适合电站的水力条件，在设计水

11、头下能发出额定出 力，平均效率较高；2）所选水轮机运行稳定可靠，有良好的抗气蚀性能；3）所选水轮机有较高的比转速，使机组尺寸小、转速高、造价低；4）机组台数和单机容量合适，适应水电站枯水流曷要求和上下游电站的配合;5）机组制造、供货落实，满足运输条件要求，结构先进：6） 一个电站通常应选择同规格的机组，以利备品备件的通用，便于运行、维 护和管理。2.3选型设计的内容（1）根据水能资料，合理选择水轮机的台数：（2）选择水轮机型号及装置方式；（3）计算水轮机的标称直径及同步转速；（4）计算水轮机最大吸出高度和安装高程；（5）绘制水轮机运转综合特性曲线；（6）确定蜗壳、尾水管的型号及主要尺寸。2.4

12、橙树河水电站原始参数设计水头h= 54.5m最大水头h3l 68.12m电站高程 = 436m电站引用流&qpl = 36m3 /s 最小水头hmm = 45.17m 加权平均水头h百=57.37m 电站装机容量na = 16000 kw电站系径流式，距离负荷中心较远，在系统中主要承担基荷。2. 5水轮机组台数的选择水轮机装机容显确定后，可以装置不同的机组台数。机组台数不同，转轮直 径和转速也就不同，甚至可以导致水轮机型号也不相同，从而使电站的投资、运 行效率、运行条件、产品供货等各不相同。因此，机组台数的选择是一个技术经 济比较问题。选择机组台数，有技术经济论证和数值计算两种途径，本文主要采

13、 用技术经济论证的方法选择机组台数。用技术经济论证选择机组台数，一般应从以下因素进行考虑：。）台数与投资关系台数越多投资成本越高。（2）台数对运行效率的影响机组台数少，单机效率高，但当负荷变化时调节性能差；台数多一些，可以 改变开机方式，调整机组负荷，避开低效率区运行。（3）台数与运行维护的关系台数多，运行方式灵活机动，事故停机影响小，单机检修易于安排，但对全厂检修麻烦，同时开停机频繁。(4)台数与其他因素的关系机组台数的选择，涉及因素较多，应进行综合考虑。一般来说，台数不宜过 多，对中小型电站为2y台，大型水电站一般为48台。综合考虑橙树河电站的上述各方面因素最终确定橙树河电站机组台数为两

14、台。2. 6水轮机的选型水轮机的型式和型号的选择，是在己给定单机容量及各特征水头的条件下进 行的。所给出的特征水头，将反映水轮机投入运行后的水头范围，以及这些水头 出现的频率。水轮机的型谱，反映了某个相同水头段内类型上的重叠应用区，有 的是混流式与水斗式的重叠区，有的是混流式与轴流式的重叠区。同类型而不同 型号的水轮机，也有水头段的重登区。(1)重叠区内不同型式水轮机的比较根据本次设计电站各水头特征可以初步确定机型为hl, zl或xlo各类水轮机 的结构特点可归纳如下：1)当水电站的水头和功率变化幅度较小时，通常选用轴流转桨水轮机。这种 水轮机具有双重调节机构，其效率变化较小，平均效率较高。2

15、)当水电站开挖不受限制时;采用粕流转桨式较好。这种水轮机虽然气蚀系 数较大，但可以通过降低h,来改善水轮机的气蚀性能，其比转速较高，有利于缩 小机组和厂房尺寸。3)当尾水管较长时，通常选用混流式水轮机而不选用轴流式水轮机。因为轴 流式水轮机在甩负荷时，易产生抬机现象.4)当推力轴承受限制时，通常采用混流式而不采用轴流式。因为轴流式水轮 机的水推力系数较大，即轴向水推力大，因此机组的轴向负荷加大。在橙树河电站水头的变幅为：(ah/hax)xl00% = 33.7%,变幅较大，另外综 合考虑电站投资及其他各方面因素，最终确定橙树河水电站选用混流式水轮机。(2)重叠区内相同型式不同型号水轮机的比较由

16、 = 54.5m, s1p2 可以选取转轮型号为:hl260/a244 及 hl260/d74。对于hl260/a244型号转轮，推荐的使用水头范围为3560m。但橙树河电站 的最大水头为68. 12m,超出推荐最大水头8. 12m。无论从结构和材料上都很难 弥补超出的水头对水轮机强度的影响，因此在这里舍弃hl260/a244方案。对于hl260/d74型号转轮，推荐的使用水头范围为5080m,能够满足橙树 河电站水头要求。(3)水轮机型号的选择综合上面的考虑，最终确定橙树河电站的水轮机机型为：hl260/d74o2.7水轮机主要参数的计算水轮机主要参数的计算指转轮直径d1，额定转速n及吸出高

17、度h,等的计算。 这些参数的计算是以真机与模型机满足相似条件为前提的，利用相似理论将模型 机的参数换算、修正得到真机的参数。2. 7.1初选设计工况点在设计时可视电站加权平均水头所对应的单位转速叫】就等于模型机的最优 单位转速。则有(2. 1)而在设计水头下d,nilr = nilo.m后一啊%】。皿口 一口“ 口(2.2)式中：地立一设计水头下的单位转速，r/niii ；5。皿一模型转轮的最优单位转速，r/nin ；hpj一加权平均水头，m；h一设计水头，in。由原始参数知= 57.37m, hr = 54.5m,查p2 得,nllom = 79r/niii ,故=81.05r/min在模型

18、转轮综合特性曲线上作11nl =81.o5r/min水平线交功率限制线于点a, 即为初选设计工况点。查1p19hl260/d74模型转轮综合特性曲线得到a点的单位 流量qik =1.237 nd/s,即初选设计工况点为(qk，nih)= (1.237,81.05)2. 7. 2转轮直径的确定水轮机轴功率公式为：n = *(2. 3)f式中：nf一发电机额定功率，8000kw ；小一发电机效率，对于中小型发电机取s920.94,本设计中取0.94。计算得 n = 8510.64kw水轮机效率 =/7ma + (23%)(2.4)式中：办1a初选设计工况点的效率，查up19hl260/d74模型转

19、轮综合特性曲线 得到乙a = 。此设计中取为92%。转轮直径的计算公式d1=i n(2.5)v9.81qllrhr3式中：n水轮机的轴功率，8510.64kw:5一转轮直径，m；qik-初选设计工况点的单位流量，l237ii/s ：h1一设计水头，54.5m：一水轮机效率，92%。计算得到di =133111查2p15由表1.3转轮公称直径d1尺寸系列对转轮直径进行圆整，最终取 d = 1.4nio2. 7.3额定转速n的确定计算转速时，一般希望加权平均水头hpj的单位转速接近于最优单位转速，从 而使水轮机大部分时间运转在高效区。将已确定的直径d代入式(2. 1)计算得n = 427.4r/n

20、iin。查2p15表1. 4对 转速进行圆整。由n = 427.4i7min处标准转速428. 6与375之间。若取n = 428.6 r/min则有日 i 品4包注11d,428.6x1.4 rr rc / .最小 单位转速 nllmm = 1_!_ = _/= 72.70r/mmvhzx v68j2最大单位转速wax428.6x1,4v45.17=89.28r/min同理若取口 = 375 r/m则有最小 单位转速 小1mm = 3215 = 63.61r/miii最大单位转速 ijg = 351-4 = 78.1 lr/minvh-； v4t17两标准转速下水轮机的运行范围如图2.1所示

21、。600650700750800850900950100010501100115012001250130013501400 gwgh1oo95%8580.11752770653.6485550 8978728图2.1设计水头下水轮机在不同转速下的工作范围示意图从此图中不难发现当标准转速n = 428.6r/min时，转轮的运行范围要优丁标准 转速n = 375 r/min时的运行范惘，故综合考虑后取标准转速n = 428.6r/min 2. 7.4效率及单位参数的确定2.1. 4.1效率换算及其修正对于混流式水轮机，按moody公式换算。即max = 1 - （1 -（2.6）式中： max

22、一真机最优效率；maxm-模型机最优效率，由口 p2查得0.927 ；d孱一模型机转轮直径，由1p2查得0.35m：d1一真机转轮直径，1.4m o计算得到 max = m5因此，真机与模型机因直径及水头不同而导致效率不同的修正值为：l=，7ax-maxm（2.7）计算得 a4 = 0.945 - 0.927 = 0.018本设计中真机与模型机的过流部件型式相同，那么因过流部件型式不同而引 起的效率不同的修正值a% = 0。此外还存在因机械加工工艺质量而引起的效率修正值/。由2p19取 % = _0.01最后得到真机的效率修正值为：+ ？ - a；73 = 0.018 + 0 + （-0.01

23、） = 0.008（2. 8）那么真机的最优效率为：+（2.9）式中：乙一模型机最优效率，0.927：a;/真机效率修正值，0. 008o计算得到 = m + 4 = 0927 +0.008 =0.9352. 7. 4. 2单位参数的修正(2. 10)aq11 = qu - qll m = qn,m(2. 11)上述修正值可在最优工况点进行选取.上二式中：为1皿一模型机最优单位转速，79r/niii ；qn.m模型机最优单位流量，查p2得l08i/s ；西华大学毕业设计说明书一真机最优效率，0. 935：小一模型机最优效率，0.927。计算得到 ann = 0.34r/iiiii ： aqn

24、= 0.016 m3/s由于511 = 21x100% = 1.5% 3%； qu= 016xl00% = 1 5%3% ,nu.m 79qii,m 108故可忽略单位转速及单位流量的修正。2. 7.5核对所选择的d1及n2. 7. 5.1水轮机真实工况点设计水头下水轮机的单位转速为:(2.12)11d,nhr = i国式中：n水轮机额定转速，345.8r/idin ；d1一转轮直径，1.4m：h1一设计水头，54.5mo计算得：a 打=81.28 r/niii将真机的单位转速反修正到模型机上，即nn.rm =%k 一 %=8128r/nin在模型综合特性曲线上作k=81.28m】向水平线，其

25、与等效率曲线有若干交 点。从功率限制线右边第一个交点向左取若干点并记入表2. 1。表2. 1设计水头卜真机的单位流量与其对应的效率m(%)8990919292919089 = + ()89.890.891.892.892.891.890.889.8由公式:(2. 13)cnkqllr - v5 5 一9.8ihr - dr； n式中：n 水轮机的轴功率，8510.64kxv ；西华大学毕业设计说明书d1一转轮直径，1.4m：h一设计水头，54.5nio计算得到：k = l.l以表2.1中的单位流量q”为横坐标，效率为纵坐标，绘制曲线 =f(qu)， 如图2. 2所示。17由公式(2.13)知真

26、实工况点一定在设计水头下=f(qu)关系曲线上，通过逐次逼近法(要求误差小于0.1%)找出其坐标。具体做法如下：第一次逼近： 取1= 0.918,由式1. 13得到、14)=默 = 1.1981口3/,由图2. 2查得qu =1.198 n13/s时对应的2 =0.919 ,计算得到:= 1.197 m3/s八k 1.1qn(2)=小 0.919比较qu(l)-qu(2)qh(i)1.198-1.1971.198x 100% = 0.08% 0.1%满足要求，故真实工况点，其在综合特性曲线上的位置如图2. 3所示。2.1. 5. 2 核对 d1及 n图2. 1及图2. 3可以说明所选择的参数d

27、=1.4nln = 428.6r/nin是合理的。2. 7.6确定水轮机导叶的最大可能开度由于在本设计中生=23 = 4;生= = = 4.31 (其中查 dm 0.35d d 1.16 x 0.354p133得d0=l75m及查1p2得到d0m ),真机与模型机的几何形状并不相似, 不能直接用相似换算。在此用真机与模型机的出流角相等来求导叶的最大开度。 具体的求解方法见水轮机导水运动图的绘制。2. 7.7水轮机的设计流量qi设计流量的计算式为：q = n(2. 14)9.81/hr式中：n 水轮机轴功率，8510.64kw:一真实工况点的真机效率，0.918；凡一设计水头，54.5mo计算得

28、到q=17.34n】3/s。电站装机2台，总的设计流量为 2q = 34.68m3/s qpl 满足要求。2. 7.8水轮机的允许吸出高度h.水轮机在不同的工况下的空蚀系数是不同的。应根据不同的水头下的轴功率 n,即根据相应的小和qu值，从综合特性曲线上查找出相应的空蚀参数并 按下式计算允许吸出高度值。v=10-k 0h(2. 15)900v或h, =10(o-+acr)h(2. 16)900式中：一水电站水轮机安装高度，436m；。一各对应水头下的工况点的空蚀系数；b-空蚀系数的修正值；心一空蚀安全系数。本设计中分别计算出了设计水头和最大水头下的允许吸出高度h,。2. 7. 8. 1设计水头

29、=54.5m下所对应h、在设计水头下查3p157得到k。=1.151.20 ,本设计中取(=1.15及查1p19综合特性曲线得真实工况点对应的空蚀系数b = 0.135。计算得到v ,436h . =10七皿=101.15x0.135x54.5 = 1.05m9009002. 7. 8. 2最大水头hmax = 68.12m下对应的吸出高度与设计水头相似，通过确定最大水头下的真实工况点来计算允许吸出高度。1)确定最大水头下的真实工况点最大水头对应的单位转速为：(2. 17)式中：n水轮机额定转速，428.6r/niii ；d1一转轮直径，1.4m：hmax最大水头，68.12m。计算得：nu

30、= 72.7r/nmi将真机的单位转速反修正到模型机上，即niim=nii-ann =72.7r/min作卬=72.7r/nin的水平线在模型转轮综合特性曲线上，与等效率线有交点, 将各交点的坐标记录在表2. 2中。表2.2最大水头下真机的单位流量与其对应的效率%x%)9192929190898887=乙 + ()91.892.892.891.890.889.888.887.8qll = qllm(mvs)1. 1171. 0161.010. 9630.9160. 8750. 840. 805由公式:(2. 18)n _ k 9.81hmax3/2di2/z- 式中：n水轮机的轴功率，8510

31、.64kxv :d1一转轮直径，1.4m：hgx最大水头，68.12m。计算得到：k = 0.7873以表2. 2中的单位qu数据为横坐标，效率为纵坐标，绘制曲线=f(qu)如 图2. 4示。与设计水头下的逐次逼近相似，最终得到最大水头下的真实工况点为： (qn，)= (08758,0.8982)。2)最大水头下对应的允许吸出高度西华大学毕业设计说明书在最大水头下查3p157可得空蚀安全系数k =1.15 :查1p19hl260/d74模 型转轮综合特性曲线可得该水头下真实工况点所对应的空蚀系数b = 0.142,这样 由公式(2. 15)计算得到最大水头下的允许吸出高度为：h,2 =10-=

32、10- -1.15x0.142x68.12 =-1.6m52900 ax 90q图2. 4最大水头下真机的效率与单位流量的关系曲线2. 7. 8. 3电站允许吸出高度的确定为保证电站的运行安全取h, = min 耳,在此取=-1.6m2. 7.9水轮机安装高程粒本设计中采用的装置方式为立式，水轮机安装高程：=v + h +lb0(2. 19)软 s 2 u式中：一电站高程，436m；h,一电站允许吸出高度，-1.6m：b0 一活动导叶高度，m o其中活动导叶高度的计算公式： 式中：一导叶相对高度，查得6 =028：d1一转轮直径，1.4m o(2.20)西华大学毕业设计说明书计算得：b0 =

33、0.392 m故安装高程为：装= + h, +b0= 436+(-1.6)+ 1x0.392 = 434.596m。2. 7.10水轮机的飞逸转速i、 飞逸转速的计算公式为：(2.21)22)a/hz=nllf 式中：n1f一单位飞逸转速，查1得为= 150.4r/n向hmax最大水头，68.12m：d1一转轮直径，1.4m。计算得iif = 886.7r/nin。2. 7.11轴向水推力pa对于混流式转轮有轴向水推力的计算公式：pg=kfd，hmax4式中：k轴向水推力系数，查1p2知k = 0.36计算得到:p“ = k d,2hma, = 0.36x-xl.42 x68.12 = 37.

34、75tf oc41 msx444其中 itf = 9.81kn。2. 7.12估算水轮机的质量水轮机的质量g （不包括调速器，油压设备及其他辅助设备时）可按下式计 算：g = kdjahb（2.23）式中：k一系数，查中p23得k = 8.l;h一水头，（这里用设计水头代入）54.5m；a-与转轮直径有关的指数，查2p23知转轮直径d】=1.4m对应的系数a =,计算得至ij此时a = l96；5 + (7.5 - di)xo.lb-与水头有关的指数,查2p23得b = 0.160计算得水轮机质量：g = 29.7t2.8水轮机运转综合特性曲线的绘制2.8.1 等效率曲线的绘制列表计算：在ha

35、.hgx内取7个水头分别计算其所对应的单位转速，并换 算成模型机的相应单位转速，在模型机综合特性曲线上作单位转速的水平线，与 各 = const线相交，将各交点的坐标列入下表计算。表2.3等效率曲线的计算转轮型号：hl260/d74： d1=1.4m： n = 428.6r/niii ； ann =0：= 0 8% ； 11nbi = i% ； hmin = 45.17m： hr = 54.5m； hmax = 68.12m /%qn /(m3/s)n/kw9090.81.2506625. 1559191.81.2206537. 365h1=45.17m9191.81. 1856349. 81

36、8nu =89.3r/niii9090.81. 1366020. 941工作特性曲线计算8989.81.0985755.4458888.81.0605494. 381 7m+ 8787.81.0245248.010n = 9.81qd/h3/28686.80. 9804965. 3068585.80. 9344677. 7228484.80. 8954430. 1578282.80.8103914. 854h, = 50m 一i1 = 84.9r /niii工作特性曲线计算n = 9.81z；qlld12h3/243% /%qn /(1117s)n/kw9090.81.2507715.7119

37、191.81.2117557. 3019292.81. 1397185.4149191.81.0806739.7929090.81. 0136137. 9898989.81.0106165. 6358888.80. 9785903. 8048787.80. 9295544. 8578686.80. 8885239.7778585.80. 8414905. 275h, = 54.5mnh = 81.3r/nin工作特性曲线计算 = % + n = 9.81z；q11d12h3/2乙/%7 /%qn /(ni3/s)n/kw8989.81.2678801.8269090.81.2378689.11

38、29191.81.2028536. 2479292.81. 1548284. 61092. 393. 11. 1138016. 1299292.81.0637631. 3459191.81.0267286.3479090.80. 9916982.1968989.80. 9636689. 9148888.80.9186306.3128787.80. 8705909. 26721h4 = 57.371111% = 79.2r/niii工作特性曲线计算77 =n = 9.8mqhd；h3a7；m/%f /%qn /(1117s)n/kw8989.81.2609453. 6119090.81.2269

39、300.9799191.81. 1919157. 9739292.81. 1408839.01292.693.41.0808427. 9709292.81.0338009. 4129191.81.0027685. 3349090.80. 9687343. 6678989.80. 9326992. 6958888.80. 8856566. 1178787.80. 8386147. 392hs =60mnh = 77.5r/niii工作特性曲线计算n = 9.8177q11d1：h3%/%7 /%qu /(ni3/s)n/kw8989.81.25010030. 869090.81.2139842.

40、3459191.81. 1789663. 6229292.81. 1189271.32392.593.31.0618846.0129292.81.0188442. 0169191.80. 9828055. 7539090.80. 9467675. 8938989.80.9107302. 4688888.80. 8606824. 3838787.80. 8216141.539西华大学毕业设计说明书h。= 64 mn” = 75r/nmi工作特性曲线计算n = 9.81qid；h27；m/% /%qn /(m7s)n/kw8989.81.23010873. 689090.81. 19310664.

41、 039191.81. 15210410. 959292.81.0859912.26292.293.01.0359175. 8549292.81.0009135. 7259191.80. 9658720.9759090.80. 9268277. 3618989.80. 8867832.5858888.80. 8457386.9128787.80.8107001. 234h7 = 68.12m11】=72.7r/mill 工作特性曲线计算 = %+n = 9.81qdh3/2%/%7 /%qh /(m7s)n/kw8888.81.25011999.4108989.81.21011746.2409

42、090.81. 16611445.1509191.81. 11711081.9309292.81.03810113. 1609292.81.01010132. 2609191.80. 9639556. 6579090.80.9168991.2158989.80. 8768503. 8878888.80. 8408063. 606以功率n为横坐标，效率为纵坐标，绘制各水头所对应的=f(n)曲线如西华大学毕业设计说明书图2. 5所示。在上图中作 = 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%水平线交各曲线于各点, 这样可以得到 = const上各点的对应的水头参数h及功率参数n。只要

43、将这些参 数投影到平面n-h ,就可以得到等效率曲线。等效率曲线的拐点不易求得，可 以借助辅助曲线=f(h)来找，如图2.6所示。由图2.6知等效率曲线 = 92%的拐点对应的水头参数为h=46.046m, ,7 = 93%的两个拐点对应的水头参数为h = 52.778m, h=64nio这样就可以在 n h平面上绘制等效率曲线，如图csh01所示。2. 8.2等吸出高度线的绘制等吸出高度线表示水轮机在各运行工况的最大允许吸出高度h,等h,线是 根据模型综合特性曲线的等。线换算而得到的，计算与绘制等h,线的步骤如下：图2.6不同水头与其对应的最大效率的关系曲线1)计算各水头相应的单位转速叫皿，

44、在模型综合特性曲线上过各为皿作水平 线与各等。线相交，记下各交点的。、qu及m值，将各数据记录在表2. 4中。2)根据吸出高度计算式h、=10-v/oog-(b + ab)h计算各点h、，并计算各 点出力n ,且记录数据在表2. 4中。3)根据各点的h, n,绘出各水头下的丛曲线，如图2.7示。4)在h, = f(n)曲线图上取某hs值作水平线与各h, = f(n)曲线相交，记下 各交点的水头h及出力n,将这些点(n.h)绘到nh坐标系内，并用光滑曲线 连接即为某h$值的等吸出高度线,如图csh-o1所示。表2.4等吸出高度的计算表凡=45.17mnh = 89.3r/niiib= 0.03吸

45、出高度线的计算n = 9.81/；q1id1-h3/2vt t1. fl a att/ /%qh /(m3/s)n/kwahs/m81.60. 7633634. 2510. 180. 03082.60.83857. 1830. 170. 48283.60. 84334115. 1780. 160. 93384.50. 8854365. 160. 151.38586.20. 9484769.9720. 141.837he = 10 - (d + acr)h90091.81. 186323. 0250. 141.83790.81.2426582.7550. 151.385h2 = 50mnh =

46、84.9m/niiiact = 0.027吸出高度线的计算n = 9.81qnd；h3/2vhs =10-(a + acr)h900 /%qu /(m3/s)n/kw(ths/m82. 10. 7123973.7750. 18-0. 83483.20. 7424196.6940. 17-0. 33484.30. 7814475. 6770. 160. 16685.50.81854746.2190. 150. 66686.40. 8665086.4140. 141. 16689.20. 9515766. 6750. 131.66692.71. 1337139. 8610. 131.66691.91.2127571. 7840. 141. 166h5 =54.5m nh = 81