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文档简介
1、1. 水电站:修建水工建筑物,安装水 轮机组及辅助设备以及变电站的 总体。2. 水能的转化过程:天然水能经输水 道需损失一部分能量转化为可用 水能,可用水能经水轮机转化为旋 转机械能,再经发电机转化为电 能。3. 出力:水轮机的输出功率,水轮机 主轴传给发电机的功率。4. 水头:单位重量水体通过水轮机时 的能量减小值。5. 最大水头:允许水轮机运行的最大 净水头。最小水头:保证水轮机安 全稳定运行的最小净水头。平均水 头:在一定期间内,所有可能出现 的水轮机水头的加权平均值。设计 水头:水轮机发出额定出力所需要 的最小净水头。6. 流量:单位时间内通过水轮机的水 量。7. 水能的开发方式:坝式
2、、引水式、 混合式。8. 水轮机:将水能转换成旋转机械能 的一种水力原动机。分类:反击式(混流、轴流、斜流、贯流)、冲 击式(水斗、斜击、双击)。9. 反击式水轮机:利用水流势能和动 能做功的水轮机。特征:转轮的叶 片为空间扭曲面,流过转轮的水流 是连续的,在同一时间内水流充满 转轮室。工作原理:水流通过转轮, 动量发生改变产生反作用力提供 扭矩。10. 冲击式水轮机:利用水流动能来做 功的水轮机。特征:由喷管和转轮 组成,水流以自由水流的形式冲击 转轮,利用水流的动能产生旋转力 矩,在同一时刻内水流只冲击转轮 的一部分而不是全部。原理:来自 压力钢管的高压水流在进入水轮 机之前变成高速自由射
3、流,冲击转 轮部分轮叶,在转轮约束下发生流 速大小和方向的急剧改变,动能大部分传给轮叶,驱动转轮旋转。11. 反击式水轮机的主要部件:转轮、 导水部件、引水部件、泄水部件。12. 各种水轮机标称直径的指示范围: 混流式(指其转轮叶片进水边的最 大直径)轴流式、斜流、贯流(指 与转轮叶片轴线相交处转轮室内 径)冲击式(指转轮与射流中心线 相切处的节圆直径)13. 蜗壳分类:金届蜗壳、钢筋碌蜗壳。 作用:使水流产生圆周运动,引导 水流均匀轴对称进入座环。14. 蜗壳设计的基本要求:过水表面光 滑平顺,保证水流均匀轴对称进入 导水机构,水流进入导水机构前应 具有一定的环量,具有合理的断面 形状和尺寸
4、,具有必要的强度和合 适的材料。15. 蜗壳水力计算的目的:确定蜗壳各 个断面的几何形状尺寸,绘制蜗壳 平面图和断面单线图。金届蜗壳计 算步骤:确定包角,确定蜗壳断面 内平均流速,计算蜗壳进口断面半 径;确定各断面半径,确定各断面 外围轮廓尺寸,绘制蜗壳平面轮廓 图。碌蜗壳计算步骤:确定进口断 面面积,确定蜗壳进口断面各部分 尺寸。16. 包角:蜗壳尾端至进口断面之间的 圆心角。金届345度,碌180度。 鼻端:与蜗壳末端连接在一起的那 个特殊固定导叶的出水边。17. 进口断面:经过转轮中心线与引水 道中心线垂直的断面。18. 导水机构的作用:形成与改变进入 转轮水流的速度距,按照电力系统 需
5、要的功率调整水轮机的流量,切 断水流使水轮机停机。19. 转轮的作用:能量转化,决定水轮 机尺寸、性能、结构。20. 尾水管的作用:使转轮出口形成静 态和动态真空,能利用转轮出口至 下游水位之间高程差形成的水头 和转轮出口水流的部分动能;将水 流泄向下游。衡量尾水管性能的指 标是动能回收系数。型式:直锥形、 肘形、弯肘形。21. 水轮机的基本方程: 结论:速度距的变化是转轮做功的主 要依据;转轮的输出功率主要决定于 转轮进口与出口的速度环量变化。22. 最优工况:当水轮机在 B1=Be1, a2=90度的工况下工作时,则水流 在转轮进口无撞击损失,出口无涡 流损失,此时水轮机效率最局。(无 撞
6、击进口,法向出口)。23. 水轮机的效率:水轮机输出功率与 水流输入功率的比值。水轮机总效 率是由水力效率、容积效率和机械 效率组成的,最主要的是水力效率24. 水轮机的相似条件:几何相似(对 应角相等、对应线形成比例、对应 部件相对糙率相同)、运动相似(液 流中相应点处的同名速度方向相同、大小成比例、相应的夹角相 等)、动力相似(液流中各相应点 所受的力数量名称相同、同名力方 向一致大小成比例。)、25. 相似工况:同一轮系的水轮机保持 运动相似的工作状况。轮系:几何 相似,尺寸大小不同的一系歹U水轮 机系列。26. 相似定律有:转速、流量、出力27. 汽蚀:水轮机流道内流动水体的微 小气泡
7、在形成发展溃裂的过程中 对水轮机过流部件表面所产生的 物理化学侵蚀作用。其类型:翼型 汽蚀、间隙汽蚀、空腔与局部汽蚀28. 汽蚀的危害:部件机械强度降低、 增加过流部件的糙率,加大水头损 失,效率降低、流量减小、出力下 降29. 防止汽蚀的措施:合理选型,对流 线合理设计,表面光滑,防沙排沙, 避开低负荷低水头运行30. 吸出高度:从叶片背面压强最低点 K到下游水面的垂直高度。公式:30. 安装局程:立轴混流式水轮机: 立轴轴流式水轮机:卧轴混流式和贯流式水轮机:31. 衡量水轮机性能好坏的重要参数:一,效率,表示能量性能。二,空化系数,表示空化性能。32. 压力水管的功用和特点:功用是从 水
8、库或压力前池向水轮机输送水 量。特点是坡度陡,承受水击压力、 内水压力大,位置靠近厂房。分类: 钢管、钢筋混凝土管、钢衬钢筋混 凝土管33. 压力管道的布置原则:尽可能选择 短而直的路线,尽量选择良好的地 质地形条件,减少管道起伏波折, 避免出现反坡,管道转弯半径不宜 小于三倍管径,明钢管的底部至少 应高出其下地表0.6米,直管超过 150米时,中间宜加镇墩。34. 压力水管道的供水方式:单管单机 供水、单管多机供水、多管多机供 水35. 明钢管的管身构造:钢管焊接,管 壁厚度,加劲环和支承环36. 压力钢管的类型:明管、地下埋管、 坝内埋管、钢衬钢筋混凝土管、回 填管。37. 明钢管的敷设方
9、式:分段式、连续 式38. 明钢管的附件:伸缩节、通气孔、 人孔、排水管。39. 镇墩的作用:承受因管道改变方向 而产生的不平衡力。40. 镇墩的分类:开敞式,封闭式41. 镇墩的设计应满足的三个条件:强 度、抗滑、抗倾42. 支墩的作用:承受水重和管道自重 在法向的分力。分为:滑动、滚动、 摇摆43. 分岔管的类型:贴边分岔管、三梁 分岔管、月牙肋分岔管44. 水轮机调节的基本任务:随着负荷 的改变,相应改变导水机构的开 度,以使水轮发电机的转速维持在 某一额定值,或按某一预定的规律 变化45. 进水口的分类:有压和无压。其设 计要求:要有良好的地质地形条 件;有足够的进水能力和顺畅的进 水
10、条件;水质要符合要求;可控制 流量;满足水工建筑物强度刚度等 一般要求。46. 有压进水口:由进口段、闸门段及 渐变段组成。分类:竖井式进水口(适用于隧洞进口地质条件较好, 地形坡度适中的情况)岸塔式进水 口(适用于洞口附近地质条件较差 或地形陡峭不宜采用竖井式进水 口)塔式进水口(适用于河岸地形 过缓或因地质条件不宜在岸边设 置进水口的情形)坝式进水口(适 用于水电站压力钢管埋设在坝体 内的情况)。47. 有压进水口的轮廓尺寸的设计内 容:闸孔尺寸确定、进口段尺寸确 定、渐变段的尺寸确定48. 拦污栅删条问距:混流式(D1/30) 轴流式(D1/20)冲击式(d/5)通 常不超过200mm,
11、不小于50mm。49. 无压进水口无论是有坝取水还是 无坝取水,位置都应尽可能选择在 河流的凹岸,可以利用河湾处的横 向环流。50. 有坝取水枢纽建筑物一般包括:拦 河低坝、冲沙闸、进水闸(有的还 设沉沙池)51. 沉沙池的基本原理:加大过水断 面,减小水流的流速及挟沙能力, 使有害泥沙沉淀在沉淀池里,将活 水引入引水道52. 水电站引水渠道类型:非自动调节 渠道(前池处设置溢流堰,其优点 是工程量小,缺点是容易造成弃 水)和自动调节渠道(特点是渠道 堤顶高程自渠首至渠末不变,渠道 断面越向下游越深,前池不设溢流 堰,其优点不产生弃水,缺点单位 工程量大)053. 引水渠道渠线选择基本要求:渠
12、线 应避开大溶洞大滑坡等不良地质 地段;少占或不占好地;山区渠道 宜沿等高线布置渠线,渠道弯曲半 径应符合要求。54. 引水渠道断面设计的基本要求:地 面坡降陡且起伏大、地下水位低的 山丘地区采用深窄式断面;地势平 坦,地下水位高的渠道采用宽浅式 断面;易受洪水泥石流危害以及穿 越村镇的渠道采用城门洞型等形 式的断面。55. 引水渠的水力计算分为恒定流计 算和非恒定流计算。恒定均匀流计 算的目的:在渠道设计流量、边坡 和糙率已定的情况下,假定不同的 流速方案,求出其相应的渠道断面 面积和纵坡,并计算相应的投资额 和电能损失,确定渠道最经济断面 面积和纵坡,求出均匀流下正常水 渠与渠道流量之间的
13、关系曲线,假 定一系列水深,求的临界水深与相 应流量之间的关系曲线。56. 非恒定流计算的内容:水电站突然 丢弃负荷后渠内涌波,通过求渠道 沿线的最高水位来决定渠顶高程; 水电站突然增加负荷后,渠内落 坡,求的最低水位以研究水电站的 工作情况。57. 引水隧洞有有压与无压两类。有压 隧洞水力计算包括恒定流和非恒 定流两种;恒定流计算常用曼宁公 式其目的是研究隧洞断面、引用流 量及水头损失之间的关系,并结合 动能经济计算选定隧洞的断面尺 寸。非恒定流计算的目的:求出对 东沿线的最大最小内水压力,分别 用以设计隧洞衬砌机决定隧洞高 程。设计原则为隧洞沿线的洞顶高 称,均应在最低压力线坡降线以下 2
14、3米,以保证隧洞内不出现负压。58. 压力前池的作用:调整和稳定水 流,保证向压力管道分配水量,使 电站在各种工况和来流情况下能 保证正常运行。组成:连接段,池 身、电站进水口。59. 压力前池的布置:一般布置在陡坡 开挖出来的地基上,尽可能布置在 稳定的地基上,不容许布置填筑的 地基上;应能够引导和控制水流, 从引水渠道向压力管道平稳过渡 和均匀配水。60. 虹吸式进水口:组成(进口段、驼 峰段、渐变段)优缺点:能迅速切 断水流有利于机组的调节保证,可 省掉所有的闸门及其启闭设备,结 构简单运行可靠;缺点:整个流道 为曲线型,运行中必须保证不漏 气,施工工艺和质量要求较高,不 能再上有水位变
15、幅较大的情况下 使用,需要配备抽气设备和真空破 坏设备。61. 日调节池优点:节省工程投资。62. 调压室的功用:具有自由水面,能 反射由压力管道传来的水击波,从 而减小压力引水道中的水击压强。具有一定容积,离场房较近,机组 负荷变化时,能迅速补充和存储一 定水量,有利于机组运行稳定。63. 调压室的基本要求:充分的反射水 击波,应尽量靠近厂房,连接处的 断面面积应较小,工程安全可靠, 造价经济64. 研究调压室水位波动的主要目的: 求出调压室中可能出现的最高和 最低涌波水位及其变化过程,从而 决定调压室的高度和压力引水道 的设计内水压强及布置高程;根据 波动稳定的要求,确定调压室所需 的最小断
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