水轮机课程设计

目录一、水轮机选型及参数计算1.已知参数………………………12.水轮机型号选择………………1基本参数计算…………1二、水轮机运转特性曲线的绘制曲线的绘制……………3吸出高度线绘制……………43.出力限制线绘制………………5三、蜗壳设计基本参数的选择…………………62.进口断面计算…………………63.圆断面计算……………………74.椭圆形断面计算………………8四、尾水管设计形式的选择……………92.尾水管高度确实定……………93.尾水管各部分尺寸的计算……………………9蜗壳平面图…………10蜗壳单线图…………11尾水管图……………12

一、水轮机选型及参数计算装机容量580.00MW；装机台数4台；单机容量145MW；m；；；水轮机安装高程2.水轮机型号选择=-20=〔m·kw〕可以选择HL220型水轮机基本参数计算〔1〕计算转轮直径。水轮机额定出力：KW取最优单位转速与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则〔〕，对应的模型效率暂取效率修正值，则设计工况原型水轮机效率，水轮机转轮直径为取标准值=5m该方案水头高于40m,故应使用金属蜗壳，则使用水轮机型号为HL220-LJ-500〔2〕效率的计算〔3〕转速n的计算转速计算值介于发电机同步转速〔r/min〕之间，接近，故取水轮机的转速n为r/min〔4〕水轮机设计流量的计算〔5〕几何吸出高度的计算。在设计工况下，模型水轮机的空化系数为，取。则取吸出高度。〔5〕水轮机工作范围的检验=1.05(m/s)最大、最小水头所对应的单位转速平均水头对应的单位转速在HL220型水轮机模型综合特性曲线图上，分别绘出，和为常数的直线，根据图可得，效率在高效率区附近。因此该方案可行。二、水轮机运转特性曲线的绘制曲线的绘制原型水轮机效率水轮机出力由附表9〔12页〕查出并计算出P得到下表HHHHPPPP167220167220149712吸出高度线绘制由附表9〔12页〕查出相关数据。根据各工况点的Hs、P，绘出各水头下的Hs=f〔P〕曲线。PH=80.9091190481H=73138623H=68n3.出力限制线绘制求出与和相对应的水轮机出力、，将点〔，〕、点〔、〕连成一条斜线，此线即为水轮机出力限制线。ηQPH=73H=68

三、蜗壳设计及基本参数的选择本电站水头在40m以上，故选用金属蜗壳，包角选为345°。取，查表得蜗壳流速系数K取，，计算得到，，得，取0.2，计算得h2.进口断面计算进口断面流量〔/s〕进口断面流速〔m/s〕进口断面面积〔〕进口断面半径〔m〕查表得D，K〔m〕进口断面中心距〔m〕进口断面外径〔m〕蜗壳系数蜗壳常数3.圆断面计算rb134523303315430052856270725582409225102101119512180131651415015135161201710518904.椭圆形断面计算当计算圆形断面半径时，蜗壳的圆形断面不能与座环蝶形边相切，须由圆断面过渡到椭面断面。圆断面计算中，当=90时，，即=90时，蜗壳形状已经是椭圆形，即应按椭圆断面计算。椭圆短半径：与圆的同等面积：椭圆断面长半径,椭圆断面中心距椭圆断面外径计算结果如下表190275360445530615蜗壳图绘制于10、11页四、尾水管设计形式的选择大中型还击式水轮机组如采用直锥型尾水管，会带来大量的挖深，考虑综合考虑经济性等因素，故本方案采用弯肘形尾水管。2.尾水管高度确实定根据3.尾水管各部分尺寸的计算查《水电站机电设计手册》表2-17得肘管类型：标准混凝土肘管适用范围：混流式锥管段尺寸计算取肘管的计算出口扩散段b=〔〕取b=0.12B5=1.63mR