水輪機選型計算

1、 淺談水輪機選型計算張 彪(南寧廣發(fā)重工集團發(fā)電設(shè)備公司 廣西 南寧 530031)摘要：簡單介紹了水輪機的形式、適用范圍、特點、水輪機選型的步驟、蝸殼、尾水管的尺寸計算及調(diào)速設(shè)備和油壓裝置的選擇方法。闡述水輪機各種機型特點及水輪機技術(shù)參數(shù)之間的相互關(guān)系。關(guān)鍵詞：水輪機選型、蝸殼、尾水管、進水閥門、調(diào)速器、油壓裝置原則選型計算的一般原則概括為以下幾點：所選定的水輪機應(yīng)有較高的效率。不僅要選擇效率高的轉(zhuǎn)輪型號，而且還要根據(jù)水輪機的模型綜合曲線和真機工作特性曲線選擇工作范圍最好的轉(zhuǎn)輪，以保證水輪機運行時有較高的工作效能； 所選定的水輪機轉(zhuǎn)輪直徑應(yīng)較小。較小的轉(zhuǎn)輪直徑將使機組獲得較高的轉(zhuǎn)速，從而縮小

2、機組尺寸，降低機組造價。 所選定的水輪機應(yīng)有良好的汽蝕性能和工作穩(wěn)定性(壓力脈動小)。 優(yōu)先考慮套用已有型號轉(zhuǎn)輪直徑接近的機組。內(nèi)容(1)、確定機組臺數(shù)及單機容量(2)、選擇水輪機型式（型號）(3)、確定水輪機參數(shù)D1、Q、n、Hs、ns、F、Z0、do。(4)、繪制水輪機運轉(zhuǎn)特性曲線(5)、估算水輪機的外形尺寸、重量及價格、蝸殼、尾水管的形式、尺寸、調(diào)速器及油壓裝置選擇(6)、根據(jù)選定水輪機型式和參數(shù)，結(jié)合水輪機在結(jié)構(gòu)上、材料、運行等方面的要求，擬定并向廠家提出制造任務(wù)書，最終由雙方共同商定機組的技術(shù)條件，作為進一步設(shè)計的依據(jù)。水輪機選型過程中，根據(jù)水電站所需要的開發(fā)方式、動能參數(shù)、水工建筑

3、物布置等，并考慮已生產(chǎn)的水輪機的參數(shù)擬選若干方案進行技術(shù)經(jīng)濟的綜合比較，最終確定水輪機的最佳型式與參數(shù)。水輪機選型計算內(nèi)容1.確定單機容量及機組臺數(shù)根據(jù)DL5180-2003水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準的規(guī)定，水電站工程等別根據(jù)其在國民經(jīng)濟建設(shè)中的重要性，按照庫容和裝機容量劃分為五等：水電樞紐工程的分等指標(biāo)工程等別工程規(guī)模水庫總庫容(億m3)裝機容量MW一大（1）型101200MW二大（2）型1101200300三中 型0.1130050四?。?）型0.010.15010五?。?）型0.0110水電站機組臺數(shù)的選擇一般是在裝機容量已定的情況下進行的，選擇的過程實際上是一個技術(shù)經(jīng)濟比較的過

4、程，有時與水輪機型式的選擇、甚至與水輪機主要參數(shù)的選擇同時進行。2.選擇水輪機型式(型號) (1)、根據(jù)水輪機設(shè)計手冊,水輪機的分類和適用范圍見下表(可逆式水輪機,在型式代號后增加漢語拼音字母”N” 表示)：類型水 輪 機 型 式適用水頭特點漢字拼音漢字拼音反擊型混流式FrancisHL30700結(jié)構(gòu)緊湊、運行穩(wěn)定、范圍廣,效率高軸流式KplanZ轉(zhuǎn)槳式Z380用于中低水頭,大流量電站定槳式D370用于功率及水頭變幅不大的電站調(diào)槳式T370介于定槳與調(diào)槳之間斜流式 DeriaxX轉(zhuǎn)槳式Z40200用于水頭變幅大的電站,但工藝較復(fù)雜,技術(shù)要求高定槳式D貫流式 BulbG轉(zhuǎn)槳式Z225用于低水頭電

5、站和潮汐電站定槳式D沖擊式水斗式PeltonCJ3001700用于負荷變化大而水頭變化不大的電站斜擊式 TurgoXJ50400效率較低,適用于中小型電站雙擊式 BankiSJ10150效率低,僅用于小型電站(2)、水輪機裝置形式及引水室代號如下表：主軸布置形式引水室型式與代號漢字拼音漢字拼音漢字拼音臥式立式WL明 槽M軸 伸 式Z混凝土蝸殼H豎 井 式S燈 泡 式P金屬蝸殼J罐 式G罐式引水室G紅 吸 式X有壓明槽MY(3)、轉(zhuǎn)輪型號含義示意圖：混流式水輪機示意圖：軸流式水輪機示意圖：燈泡貫流式水輪機示意圖：沖擊式水輪機示意圖：在產(chǎn)品型號中,用轉(zhuǎn)輪名義直徑表示水輪機尺寸,轉(zhuǎn)輪名義直徑?。?1

6、)對于軸流式水輪機,取轉(zhuǎn)輪室最大直徑;(2)對于混流式水輪機,取轉(zhuǎn)輪葉片進口邊的最大直徑。以下對水輪機產(chǎn)品型號舉例:(1)HLA883-LJ-220,表示混流式,轉(zhuǎn)輪型號為HLA883,金屬蝸殼,立軸，轉(zhuǎn)輪直徑D1=220cm。 (2)HLA520-WJ-80,表示混流式,轉(zhuǎn)輪型號為HLA520,金屬蝸殼,臥軸,轉(zhuǎn)輪直徑D1=80cm。(3)ZZ709-LH-400,表示軸流式,轉(zhuǎn)輪型號為ZZ709,混凝土蝸殼,立軸,轉(zhuǎn)輪直徑D1=400cm。(4)GZ995a-WP-460,表示貫流式,轉(zhuǎn)輪型號為GZ995a,燈泡式,臥軸,轉(zhuǎn)輪直徑D1=460cm。(5)2CJA475-W-120/2x10

7、,表示一根軸上有兩個轉(zhuǎn)輪的水斗式水輪機,轉(zhuǎn)輪型號為CJA475,臥軸,轉(zhuǎn)輪直徑為D1=120cm,每個轉(zhuǎn)輪有兩個噴嘴,射流直徑為10cm。根據(jù)GB/T 15468-2006水輪機基本技術(shù)條件，對水輪機的穩(wěn)定運行范圍規(guī)定：在空載情況下應(yīng)能穩(wěn)定運行;在最大和最小水頭范圍內(nèi)，水輪機應(yīng)在下表所列功率范圍內(nèi)穩(wěn)定運行:水輪機型式相應(yīng)水頭下的機組保證功率范圍 / %混流式45100定槳式75100轉(zhuǎn)槳式35100沖擊式25100對于混流式水輪機，如在保證運行范圍內(nèi)出現(xiàn)強振，應(yīng)采取相應(yīng)措施或避振運行。高負荷短時運行范圍 100h，低負荷短時運行范圍 500h。導(dǎo)葉漏水量：不應(yīng)大于水輪機額定流量的3,圓錐式導(dǎo)葉

8、漏水量不應(yīng)大于額定流量4。沖擊式水輪機全關(guān)時不應(yīng)漏水轉(zhuǎn)輪裂紋保證供貨方應(yīng)在設(shè)計制造過程中采用措施，保證產(chǎn)品質(zhì)量，在合同規(guī)定的保證期和穩(wěn)定運行范圍內(nèi)保證轉(zhuǎn)輪不產(chǎn)生裂紋。噪聲要求水輪機正常運行時，在水輪機機坑地板上方1m處所測得的噪聲不應(yīng)大于90dB(A),在距尾水管進入門1m處所測得的噪聲不應(yīng)大于95dB(A),沖擊式水輪機殼上方1m處所測得的噪聲不應(yīng)大于85dB(A),貫流式水輪機轉(zhuǎn)輪室周圍1m內(nèi)所測得的噪聲不應(yīng)大于90dB(A)可靠性指標(biāo)在一般水質(zhì)條件下,水輪機應(yīng)具有以下可靠性指標(biāo)：水輪機大修間隔期不少于5年；無故障連續(xù)運行時間不少于20000小時；水輪機平均壽命不少于40年。根據(jù)GB/T

9、15469.1-2008 反擊式水輪機空蝕評定(MOD IEC 60609-1：2008)在規(guī)定的運行范圍和時間內(nèi)運行一時間內(nèi)，任何形式的水輪機轉(zhuǎn)輪(是指正常選用的轉(zhuǎn)輪材料為不銹鋼或不銹鋼覆面的碳鋼)的最大空蝕深度S(以mm計)、最大空蝕材料剝落體積V(以cm2)和質(zhì)量M(以kg計)。圖中所示各值依據(jù)以下條件確定：a)在不少于兩年運行時間后的合理修補量。b)空蝕深度不削弱機械強度。這里給出的空蝕體積V、質(zhì)量M值不是指單個葉片，而是指整個轉(zhuǎn)輪。轉(zhuǎn)輪形式材質(zhì)空蝕深度S質(zhì)量M空蝕體積V任何形式轉(zhuǎn)輪不銹鋼S=4D0.4M=0.78D2V=20D2碳鋼S=6D0.4M=0.156D2V=100D23.確

10、定水輪機同步轉(zhuǎn)速n、比轉(zhuǎn)速ns、過流量Qr、轉(zhuǎn)輪直徑D1、吸出高度Hs、軸向水推力F、飛逸轉(zhuǎn)速nr等；沖擊式水輪機射流直徑do與噴嘴數(shù)Zo。(1) 現(xiàn)代水輪機一般都直接帶動水輪發(fā)電機,帶動加工機械的情況較少。我國電網(wǎng)所采用的標(biāo)準頻率為f=50Hz,一些國家和地區(qū)也有采用60Hz,為得到標(biāo)準頻率必須滿足以下條件：np=6000(f=50Hz)或np=7200(f=60Hz) (式中: n發(fā)電機轉(zhuǎn)速(r/min)；p發(fā)電機磁極對數(shù))。按中國額定電壓標(biāo)準,不同機組容量選擇發(fā)電機額定電壓的參考值如下表所示：選擇發(fā)電機額定電壓的參考值（查中國水力發(fā)電工程 機電卷）機組容量(MVA)6357.565362

11、00100320320額定電壓(kV)6.310.513.815.7518機組容量(MVA)125MVA125P350MVAP750振動允許值(雙振幅), mm立式機組推力軸承支架的垂直振動0.080.070.050.040.03導(dǎo)軸承支架的水平振動0.110.090.070.050.04定子鐵芯部位機座水平振動0.040.030.020.020.02定子鐵芯振動(100Hz振幅值)0.030.030.030.030.03臥式機組各部軸承垂直振動0.110.090.070.050.04燈泡貫流式機組推力支架的軸向振動0.100.08各導(dǎo)軸承的徑向振動0.120.10燈泡頭的徑向振動0.120.

12、10注：振動值系指機組在除過速運行以外的各種穩(wěn)定運行工況下的雙振幅值在正常運行工況下，水輪發(fā)電機導(dǎo)軸承處測得軸的相對運行擺度值(雙振幅值)應(yīng)不大于75%的軸軸總間隙值。同時規(guī)定在水輪發(fā)電機蓋板外緣上方垂直距離1m處測量的噪聲水平應(yīng)為下列數(shù)值：a) 額定轉(zhuǎn)速為250r/min及以下者不超過80dB(A)；b) 額定轉(zhuǎn)速高于250r/min者不超過85dB(A)。機組轉(zhuǎn)動部分的第一階臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)不小于最大飛逸轉(zhuǎn)速的120%。對于水輪發(fā)電機,不采用3000轉(zhuǎn)速,因為當(dāng)發(fā)生事故時,其飛逸轉(zhuǎn)速對發(fā)電機轉(zhuǎn)子是很危險的；轉(zhuǎn)速1500采用于極小的水輪發(fā)電機；轉(zhuǎn)速1000比較適用于小型水輪發(fā)電機。在實際中為使水輪

13、機能和發(fā)電機直接傳動,水輪機的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合發(fā)電機的轉(zhuǎn)速。在通過轉(zhuǎn)速計算得出n后,先查找同步轉(zhuǎn)速中相近檔次的轉(zhuǎn)速,帶入轉(zhuǎn)速公式反算水頭H對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n11。(2)查JB/T6310-1992中小型軸流式、混流式水輪機轉(zhuǎn)輪系列型譜，規(guī)定了中小型軸流式和混流式水輪機轉(zhuǎn)輪型參數(shù)范圍。在沒有模型資料數(shù)據(jù)時可做為初定值。中小型軸流式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)范圍適用水頭范圍m導(dǎo)葉相對高度bo輪轂比葉片數(shù)Zo最優(yōu)工況限制工況單位轉(zhuǎn)速n11 r/min單位流量q11 m3/s比轉(zhuǎn)速ns mkw單位流量Q11 m3/s汽蝕系數(shù)m380.450.34/0.383,41551701.11.36607602.12.31.21.46

14、150.450.34/0.3841421541.01.25806701.92.150.80.9512220.400.35/0.4041301400.951.155005701.71.90.640.7518300.400.40/0.4551221320.901.14005001.51.70.520.6226400.3750.45/0.5061151250.851.054004501.351.550.450.55中小型混流式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)范圍適用水頭范圍m導(dǎo)葉相對高度bo最優(yōu)工況限制工況單位轉(zhuǎn)速n11 r/min單位流量Q11 m3/s比轉(zhuǎn)速ns mkw單位流量Q11 m3/s汽蝕系數(shù)m20450.

15、3580851.151.252703101.31.450.20.2435600.31576831.01.22502901.151.350.120.1750800.2874800.951.12302701.11.250.110.14701050.2570780.91.052102501.051.20.100.12901250.22568750.80.951952350.951.10.080.111101500.2065720.70.81702100.80.950.060.091352000.1665700.50.651401800.60.750.0450.0651802500.14/0.1663

16、670.350.51201500.450.600.040.0552303200.12/0.1460640.20.3951200.250.350.0350.0453004000.1/0.258620.180.22751000.220.280.0320.04中小型水輪機轉(zhuǎn)輪直徑尺寸系列規(guī)定為： 轉(zhuǎn)輪直徑系列 單位:：cm25303540425060718084100120140160180200225250275300330(3)水輪機選型計算公式如下表：名 稱反擊式水輪機基本參數(shù)計算備 注單位水輪機功率計算Pr：水輪機額定功率，Pr= Pff;Pf：發(fā)電機額定功率；f： 發(fā)電機效率；r：水輪機效

17、率；中小型：0.950.96大中型：0.960.98；Q11r：水輪機額定工況單位流量；Hr：水輪機的額定水頭；n110：模型最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速；n11： 水頭對應(yīng)單位轉(zhuǎn)速；：正常下游尾水位；bo：導(dǎo)水葉高度；k：汽蝕安全系數(shù)；不銹鋼材料取1.151.3；碳鋼材料取 1.31.5；K:水推力系數(shù)混流式查水輪機型號對應(yīng)值；軸流式水推力系數(shù)：葉片數(shù)45678K0.850.870.90.930.95D2：混流式轉(zhuǎn)輪最大外徑；dh：轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪輪轂直徑；如果沒有模型飛逸特性曲線或最大單位飛逸轉(zhuǎn)速,可按統(tǒng)計的飛逸系數(shù)KR近似估算 nR=KRn沖擊式或混流式：KR=1.72.0；轉(zhuǎn)槳保持協(xié)聯(lián)：KR=2.02.2定

18、槳：KR:2.42.6。KW轉(zhuǎn)速的計算r/min轉(zhuǎn)輪直徑計算(m)流量計算Qr=Q11rD12m3/s比轉(zhuǎn)速計算或ns=3.13n11m.kw吸出高度的計算立式機組：Hs=10-kHr+臥式機組:：Hs=10-kHr-m汽蝕數(shù) 由模型曲線對應(yīng)工況點查取汽蝕數(shù)與比轉(zhuǎn)速混流式:=0.319()2軸流式:=0.28+()3m軸向水推力計算混流式:F=KD2 2Hmax軸流式:F=K(D12-dh2)HmaxKN飛逸轉(zhuǎn)速計算nR=n11Rr/min沖擊式水輪機基本參數(shù)計算轉(zhuǎn)輪直徑計算Zp：轉(zhuǎn)輪數(shù)Zo：噴嘴數(shù)；流速系數(shù),史振聲版水輪機推薦值為0.970.98,精確3位數(shù)經(jīng)計算取0.968能保證精確四位數(shù)

19、D1/do=1020時，原型效率與模型差別不大do：噴嘴射流直徑, m；沖擊式最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速一般取n11=3741;vo：噴嘴出口射流平均速度 m/s；單位轉(zhuǎn)速n1=84.6Ku；沖擊式水輪機其它參數(shù)確定：1. 水斗直徑db=1.05do2. 噴嘴口直徑dn=1.228do3. 噴針最大行程 Sn=1.16do沖擊式模型單位飛逸轉(zhuǎn)速,一般取n11R=70；單位流量Q11可表示為射流直徑計算 或m水斗數(shù)計算m噴嘴直徑計算m轉(zhuǎn)速計算r/min流量計算m3/s圓周速度系數(shù)K圓周速度u；飛逸轉(zhuǎn)速計算nR=n11Rr/min比轉(zhuǎn)速計算m.kw水輪機效率修正 混流式和定槳式水輪機效率修正: 轉(zhuǎn)槳式水輪機效率

20、修正：式中： max模型最高效率; DM、DT模型、真機轉(zhuǎn)輪直徑,m； Hm、H模型機試驗水頭、真機水頭，m。對于混流式和定槳式水輪機，=M+；對于轉(zhuǎn)槳水輪機：轉(zhuǎn)槳式水輪機輪葉轉(zhuǎn)角不同時，最高效率也不一樣，為簡化計算,各個轉(zhuǎn)角取等修正值。2.3在進行選型計算時,選取符合條件的模型曲線,按單位流量大的模型為優(yōu)先計算,得出水輪機型號、直徑、轉(zhuǎn)速、效率等進行對比。采用Excel表格進行簡單的計算、比較、確定直徑等工作非常方便，對減少工作的時間，提高工作效率有一定的幫助。水輪機選型參數(shù)計算過程，若采用手工計算,非常繁復(fù)、費時費力、工作效率較低。在此通過Excel中的公式編輯進行選型計算,填入相應(yīng)已知參

21、數(shù)：水頭、發(fā)電機出力、發(fā)電機預(yù)估效率等,即可快速得出計算結(jié)果,較手工計算更為方便。在手上無水輪機選型電算軟件的情況下，能比較好的提高工作效率；同時對于編制、整理、查找模型曲線數(shù)據(jù)有一定幫助(此表格根據(jù)水利網(wǎng)“不惑駒水輪機選型”稍做修改)。在水輪機選型中注意如下幾點：(1).選擇各曲線的模型最優(yōu)點流量及1.051.1倍模型最優(yōu)點流量做為試算的流量范圍；(2).選擇模型最優(yōu)點單位轉(zhuǎn)速及“最優(yōu)點單位轉(zhuǎn)速(510)”做為試算的單位轉(zhuǎn)速范圍；(3).通過計算比較,找出在符合條件的模型曲線中額定轉(zhuǎn)速較高、轉(zhuǎn)輪直徑較小、效率較高的水輪機模型曲線做為最優(yōu)選；(4)將不符合水頭段的模型曲線型號剃除。(5).考慮

22、按標(biāo)準直徑系列選擇轉(zhuǎn)輪直徑；考慮已制造的相同型號、相近轉(zhuǎn)輪直徑的借用。水輪機選型算例如下：已知Nf=4000KW，f=0.96;水頭分別為:100米，96米，93米，90米；進行選型計算。4.估算水輪機運輸重量、蝸殼、尾水管尺寸、調(diào)速器及油壓裝置的選擇。(1)水輪機重量計算不包括調(diào)速器、油壓裝置和其他附近屬設(shè)備的水輪機重量近似按下面經(jīng)驗公式計算:G=KD1aHb (噸) 式中: K、b與水頭有關(guān)的系數(shù); a與直徑D1有關(guān)的系數(shù)。轉(zhuǎn)槳式混流式水頭200直徑1.86.56.511.31.47.57.510a2.14b0.40.160.2K2.458.16.6M=HmaxD13Qi帶蝸殼混流機Gs=

23、KD1aHb金屬蝸殼重量Gw=M/(2.5-0.0528LnM)d-輪轂比Qi-單位流量轉(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)輪重量GZZ=1.4dHmax0.1D12.6混流式轉(zhuǎn)輪重量GHL=(0.5+0.025(10-D1)D13(2)蝸殼外形計算金屬蝸殼采用鋼板焊接，蝸殼斷面為圓形，當(dāng)蝸殼尾部用圓斷面不能和座環(huán)蝶形邊相連接時，采用橢圓形斷面，蝸殼的包角一般為345度。混凝土蝸殼常用于低水頭、大流量機組，為了縮小廠房尺寸，一般采用較小的包角，包角通常為=180270,其中180包角較常用。連接蝸殼的座環(huán)有兩種：一種是帶蝶形邊座環(huán)；一種是無蝶形邊座環(huán)。采用帶蝶形邊座環(huán)時，其錐角為55度。根據(jù)水輪機設(shè)計手冊中蝸殼水利計算公

24、式，及水輪機中的座環(huán)尺寸設(shè)計值初定。蝸殼的分節(jié)數(shù)見下表：轉(zhuǎn)輪直徑D1(米)金屬蝸殼分節(jié)數(shù)各節(jié)角度混凝土蝸殼包角與水頭關(guān)系22015水頭H蝸殼包角23.320231315nn=0蝸殼橫向總寬B值=2035=1020=1015180 =200225 225=2030一般取30=0B=Rb+0.95D1B=Rb+1.1D1按具體條件定 蝸殼如設(shè)有支墩，則支墩出水邊至機組中心線的距離應(yīng)保持L1.3D1。(1) 金屬蝸殼計算示例已知某混流式水輪機的參數(shù)如下:設(shè)計水頭Hr=127m;設(shè)計流量Qr=20.34m3/s;水輪機轉(zhuǎn)輪直徑D1=1.42m;水輪機蝸殼平面尺寸。根據(jù)水輪機工作水頭Hr=127m,選擇

25、=345的金屬蝸殼。查河海大學(xué) 劉大愷水輪機第三版，金屬蝸殼設(shè)計,固定導(dǎo)葉外切圓直徑Da=1.551.64；固定導(dǎo)葉內(nèi)切圓直徑Db=1.331.37。Da、Db座環(huán)進口和出口處直徑與水輪機轉(zhuǎn)輪尺寸D1的比值,當(dāng)D1S 時斷面形狀改為橢圓形176小于此角度換成橢圓橢圓斷面長半徑中心距a1=Ra+1.22*橢圓斷面橢圓短徑橢圓面積當(dāng)量A=i2+d2tg55橢圓斷面長徑橢圓斷面短半徑中心距橢圓斷面外徑 金屬蝸殼計算 單位：米斷面號ii/C2R0i/C2R0i/C-h2(2R0i/C-h2)0.5XiXi2圓形i圓形ai外徑Ri13450.2037 0.5070 0.4109 0.6410 0.844

26、7 0.7136 0.899 2.090 2.989 23300.1949 0.4853 0.3892 0.6239 0.8188 0.6705 0.875 2.064 2.939 33150.1860 0.4631 0.3670 0.6058 0.7918 0.6270 0.850 2.037 2.887 43000.1771 0.4410 0.3449 0.5873 0.7644 0.5844 0.824 2.009 2.833 52850.1683 0.4191 0.3230 0.5683 0.7366 0.5426 0.799 1.982 2.781 62700.1594 0.3969

27、 0.3008 0.5485 0.7079 0.5012 0.772 1.953 2.725 72550.1506 0.3750 0.2789 0.5281 0.6787 0.4607 0.746 1.924 2.670 82400.1417 0.3528 0.2567 0.5067 0.6484 0.4205 0.718 1.893 2.611 92250.1329 0.3309 0.2348 0.4846 0.6175 0.3814 0.691 1.863 2.554 102100.1240 0.3088 0.2127 0.4612 0.5852 0.3425 0.662 1.830 2.

28、492 111950.1151 0.2866 0.1905 0.4365 0.5516 0.3043 0.632 1.797 2.429 121800.1063 0.2647 0.1686 0.4106 0.5169 0.2672 0.602 1.762 2.364 131650.0974 0.2425 0.1464 0.3826 0.4800 0.2304 0.571 1.725 2.296 141500.0886 0.2206 0.1245 0.3528 0.4414 0.1949 0.5390.541.686 2.225 橢圓當(dāng)量iA短半徑2長半徑1中心距ai外徑Ri141500.539

29、0 0.940 0.539 0.541 1.687 2.228 151350.5060 0.831 0.483 0.524 1.618 2.142 161200.4720 0.727 0.427 0.508 1.550 2.058 171050.4350 0.621 0.366 0.489 1.475 1.964 18900.3970 0.522 0.304 0.471 1.400 1.871 19750.3570 0.427 0.241 0.452 1.323 1.775 20600.3140 0.337 0.175 0.432 1.242 1.674 21450.2670 0.251 0.

30、106 0.411 1.158 1.569 22300.2130 0.169 0.032 0.389 1.068 1.457 23150.1460 0.094 R20R20R20R20 注：(以上計算數(shù)據(jù)采用Execl表格計算得出)流速系數(shù)K值按第二條曲線取值 (2) 混凝土蠅殼計算示例: 已知某電站軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機的參數(shù)如下：設(shè)計水頭Hr=22.9m;設(shè)計流量Qr=50.2m3/s;水輪機轉(zhuǎn)輪直徑D1=2.8m;計算水輪機蝸殼平面尺寸。根據(jù)水輪機工作水頭Hr=22.9m,選擇=210的混凝土蝸殼。為簡化設(shè)計,減小廠房布置尺寸，選用“”平頂型式蝸殼；當(dāng)n=0時,b:a=1.51.85，選取1.

31、8。當(dāng)過流面積與計算面積之比不大于1.1倍時，蝸殼內(nèi)的流速與平均流速相差不大,在這里F大：F=1.01。ai根據(jù)Fi區(qū)間試算確定。(填充部分為需要手動輸入數(shù)據(jù)單元格)轉(zhuǎn)輪直徑D12.8流量Q50.2Qi=*Q/36029.28bi=ai的倍數(shù),mi=bi-bo，mbo;過流面積計算:Fi=aibi-(mi2tg/2)+bo(Ra-Rb);蝸殼外徑Ri=ai+Ra;進口B取值:180: B=Ri+0.95*D1; 225: B=Ri+1.1*D1;蝸殼進口相切圓R跟據(jù)進口包角確定。水頭m22.9蝸殼包角(135225)210Fo=Qo/vo=7.327.32分節(jié)角度15Vo查混凝土流速曲線4F大=1.01*F7.393b:a1.8固定導(dǎo)葉高bo1.13FFiF大7.39m夾角(1015)15固定導(dǎo)葉外圓半徑R12.24蝸殼進口寬度B7.48tg0.27固定導(dǎo)葉內(nèi)圓半徑R21.955蝸殼進口相切圓R1.33方法一：跟據(jù)過流面積簡單計算 混凝土蝸殼斷面簡單計算(采用E