畢業(yè)設(shè)計(jì)水利水電工程英文文獻(xiàn)翻譯

畢業(yè)設(shè)計(jì)水利水電工程英文文獻(xiàn)翻譯外文文獻(xiàn)：hydraulicturbinesandhydro-electricpowerAbstractPowermaybedevelopedfromwaterbythreefundamentalprocesses:byactionofitsweight,ofitspressure,orofitsvelocity,orbyacombinationofanyorallthree.InmodernpracticethePeltonorimpulsewheelistheonlytypewhichobtainspowerbyasingleprocesstheactionofoneormorehigh-velocityjets.Thistypeofwheelisusuallyfoundinhigh-headdevelopments.Faradayhadshownthatwhenacoilisrotatedinamagneticfieldelectricityisgenerated.Thus,inordertoproduceelectricalenergy,itisnecessarythatweshouldproducemechanicalenergy,whichcanbeusedtorotatethe‘coil’.Themechanicalenergyisproducedbyrunningaprimemover(knownasturbine)bytheenergyoffuelsorflowingwater.Thismechanicalpowerisconvertedintoelectricalpowerbyelectricgeneratorwhichisdirectlycoupledtotheshaftofturbineandisthusrunbyturbine.Theelectricalpower,whichisconsequentlyobtainedattheterminalsofthegenerator,isthentransitedtotheareawhereitistobeusedfordoingwork.heplantormachinerywhichisrequiredtoproduceelectricity(i.e.primemover+electricgenerator)iscollectivelyknownaspowerplant.Thebuilding,inwhichtheentiremachineryalongwithotherauxiliaryunitsisinstalled,isknownaspowerhouse.Keywordshydraulicturbineshydro-electricpowerclassificationofhydelplantsheadschemeTherehasbeenpracticallynoincreaseintheefficiencyofhydraulicturbinessinceabout1925,whenmaximumefficienciesreached93%ormore.Asfarasmaximumefficiencyisconcerned,thehydraulicturbinehasaboutreachedthepracticablelimitofdevelopment.Nevertheless,inrecentyears,therehasbeenarapidandmarkedincreaseinthephysicalsizeandhorsepowercapacityofindividualunits.Inaddition,therehasbeenconsiderableresearchintothecauseandpreventionofcavitation,whichallowstheadvantagesofhigherspecificspeedstobeobtainedathigherheadsthanformerlywereconsideredadvisable.Theneteffectofthisprogresswithlargerunits,higherspecificspeed,andsimplificationandimprovementsindesignhasbeentoretainforthehydraulicturbinetheimportantplacewhichithaslongheldatoneofthemostimportantprimemovers.1.typesofhydraulicturbinesHydraulicturbinesmaybegroupedintwogeneralclasses:theimpulsetypewhichutilizesthekineticenergyofahigh-velocityjetwhichactsupononlyasmallpartofthecircumferenceatanyinstant,andthereactiontypewhichdevelopspowerfromthecombinedactionofpressureandvelocityofthewaterthatcompletelyfillstherunnerandwaterpassages.Thereactiongroupisdividedintotwogeneraltypes:theFrancis,sometimescalledthereactiontype,andthepropellertype.Thepropellerclassisalsofurthersubdividedintothefixed-bladepropellertype,andtheadjustable-bladetypeofwhichtheKaplanisrepresentative.1.1impulsewheelsWiththeimpulsewheelthepotentialenergyofthewaterinthepenstockistransformedintokineticenergyinajetissuingfromtheorificeofanozzle.Thisjetdischargefreelyintotheatmosphereinsidethewheelhousingandstrikesagainstthebowl-shapedbucketsoftherunner.Ateachrevolutionthebucketenters,passesthrough,andpassesoutofthejet,duringwhichtimeitreceivesthefullimpactforceofthejet.Thisproducesarapidhammerblowuponthebucket.Atthesametimethebucketissubjectedtothecentrifugalforcetendingtoseparatethebucketfromitsdisk.Onaccountofthestressessoproducedandalsothescouringeffectsofthewaterflowingovertheworkingsurfaceofthebowl,materialofhighqualityofresistanceagainsthydraulicwearandfatigueisrequired.Onlyforverylowheadscancastironbeemployed.Bronzeandannealedcaststeelarenormallyused.1.2FrancisrunnersWiththeFrancistypethewaterentersfromacasingorflumewitharelativelylowvelocity,passesthroughguidevanesorgateslocatedaroundthecircumstance,andflowsthroughtherunner,fromwhichitdischargesintoadrafttubesealedbelowthetail-waterlevel.Alltherunnerpassagesarecompletelyfilledwithwater,whichactsuponthewholecircumferenceoftherunner.Onlyaportionofthepowerisderivedfromthedynamicactionduetothevelocityofthewater,alargepartofthepowerbeingobtainedfromthedifferenceinpressureactingonthefrontandbackoftherunnerbuckets.Thedrafttubeallowsmaximumutilizationoftheavailablehead,bothbecauseoftheWaterpassesfromtheoceantothebasinduringhightides,andthusrunningtheturbinesandgeneratingelectricpower.Duringlowtide，thewaterfromthebasinrunsbacktoocean,whichcanalsobeutilizedtogenerateelectricpower,providedspecialturbineswhichcangeneratepowerforeitherdirectionofflowareinstalled.Suchplantsareusefulatplaceswheretidalrangeishigh.RancepowerstationinFranceisanexampleofthistypeofpowerstation.Thetidalrangeatthisplaceisoftheorderof11meters.Thispowerhousecontains9unitsof38,000kW.4.Hydro-plantsorhydroelectricschemesmaybeclassifiedonthebasisofoperatingheadonturbinesasfollows:①lowheadscheme(head<15m),②mediumheadscheme(headvariesbetween15mto60m),③highheadscheme(head>60m).Theyaredescribedbelow:(1)Lowheadscheme.Alowheadschemeisonewhichuseswaterheadoflessthan15metersorso.Arunoffriverplantisessentiallyalowheadscheme,aweirorabarrageisconstructedtoraisethewaterlevel,andthepowerhouseisconstructedeitherincontinuationwiththebarrageoratsomedistancedownstreamofthebarrage,wherewateristakentothepowerhousethroughanintakecanal.(2)MediumheadschemeAmediumheadschemeisonewhichusedwaterheadvaryingbetween15to60metersorso.Thisschemeisthusessentiallyadamreservoirscheme,althoughthedamheightismediocre.Thisschemeishavingfeaturessomewherebetweenlowhadschemeandhighheadscheme.(3)Highheadscheme.Ahighheadschemeisonewhichuseswaterheadofmorethan60morso.Adamofsufficientheightis,therefore,requiredtobeconstructed,soastostorewaterontheupstreamsideandtoutilizethiswaterthroughouttheyear.Highheadschemesuptoheightsof1,800metershavebeendeveloped.Thecommonexamplesofsuchaschemeare:Bhakradamin(Punjab),Rihanddamin(U.P.),andHooverdamin(U.S.A),etc.Thenaturallyavailablehighfallscanalsobedevelopedforgeneratingelectricpower.Thecommonexamplesofsuchpowerdevelopmentsare:JogFallsinIndia,andNiagaraFallsinU.S.A.水輪機(jī)和水力發(fā)電摘要水的能量可以通過(guò)三種基本方法來(lái)獲得：利用水的重力作用、水的壓力作用或水的流速作用，或者其中任意兩種或全部三種作用的組合。在如今的實(shí)際應(yīng)用中，佩爾頓式水輪機(jī)或沖擊式水輪機(jī)是唯一只利用其中一種方法來(lái)獲取水能的，即利用一束或者好幾束高速的水流的作用獲得能量的一種水輪機(jī)。這種類型的水輪機(jī)通常應(yīng)用在高水頭電站上。法拉第曾經(jīng)指出：線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，就產(chǎn)生了電。因此，為了獲得電能，我們必須產(chǎn)生使“線圈”旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。用燃料或流水的能量帶動(dòng)原動(dòng)機(jī)（稱為渦輪機(jī)）就產(chǎn)生了機(jī)械能。這種機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能是通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)機(jī)直接連接在渦輪機(jī)軸上，由渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。因此，就在發(fā)電機(jī)的出線端獲得電能，然后輸送到需要它做功的地區(qū)。發(fā)電需要的裝置或機(jī)械（即原動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)）統(tǒng)稱為動(dòng)力設(shè)備。安置所有機(jī)械和其他輔助設(shè)施的建筑稱為發(fā)電廠。關(guān)鍵詞水輪機(jī)水力發(fā)電水電站種類水頭系統(tǒng)從1925年開(kāi)始，水輪機(jī)的最高效率達(dá)到93%或稍微高一點(diǎn)就沒(méi)有再提高了。就最大效率而言，水輪機(jī)的對(duì)水能的利用率已經(jīng)達(dá)到了實(shí)際發(fā)展的極限了。然而，在最近幾年里，水輪機(jī)的大小和單機(jī)容量卻增長(zhǎng)的很快。另外，人們還對(duì)引起空蝕的原因以及怎樣預(yù)防空蝕做了很多的研究，這些研究使得我們能夠在高于以前認(rèn)為的合適水頭下獲得更高的比轉(zhuǎn)速。更大的機(jī)組，更高的比轉(zhuǎn)速，以及水輪機(jī)的設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)化和改進(jìn)，這幾個(gè)方面的進(jìn)步使得水輪機(jī)一直以來(lái)在作為原動(dòng)力之一擁有很重要的地位。1.水輪機(jī)的類型水輪機(jī)可以分為兩大類：沖擊式水輪機(jī)——利用高速水流沖擊水輪機(jī)的一小部分時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能；反擊式水輪機(jī)——利用充滿轉(zhuǎn)輪和過(guò)水道的水流所擁有的水的壓力和流速兩者相結(jié)合來(lái)獲得動(dòng)力。反擊式系列又分成兩種通用的型式：弗朗西斯式（有時(shí)稱作反擊式）以及旋槳式。旋槳式又進(jìn)一步再分為定輪葉式水輪機(jī)和以卡普蘭式代表的轉(zhuǎn)葉式水輪機(jī)。1.1沖擊式水輪機(jī)在沖擊式水輪機(jī)上，壓力鋼管中的水從噴嘴孔口中射出，這時(shí)水的的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。射流自由地射入水輪室內(nèi)的空氣中，撞擊在轉(zhuǎn)輪的碗狀戽斗上。戽斗每旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)入射流、經(jīng)過(guò)并從射流轉(zhuǎn)出一次。在這段時(shí)間內(nèi)戽斗承受著射流的全部沖擊力。這種沖擊力產(chǎn)生一個(gè)高速錘擊沖打在戽斗上。與此同時(shí)，戽斗受到離心力的作用而有脫離它的座盤(pán)的趨勢(shì)，由此而產(chǎn)生的應(yīng)力以及水流在戽斗的碗狀工作面上的沖刷作用都很大，因而需要選用能抵御水力磨損和疲勞的高質(zhì)量材料，一般都采用青銅和韌化鑄鋼，只有水頭很低時(shí)才能用鑄鐵。1.2弗朗西斯式轉(zhuǎn)輪就弗朗西斯式水輪機(jī)來(lái)說(shuō)，來(lái)自蝸殼或水槽內(nèi)的流速較低的水，通過(guò)位于轉(zhuǎn)輪周圍的導(dǎo)葉或一些閘門(mén)，然后流經(jīng)轉(zhuǎn)輪，并從轉(zhuǎn)輪泄入安置在尾水位以下而不與大氣相通的尾水管內(nèi)。由于水充滿所有的水道并作用在轉(zhuǎn)輪的整個(gè)周圍，因此，僅有一小部分動(dòng)力來(lái)自水的流速所引起的動(dòng)力作用，而大部分動(dòng)力則都通過(guò)作用在轉(zhuǎn)輪葉片前后工作面上的壓力差取得。尾水管可以使能利用的水頭得到充分的利用，這一方面是由于轉(zhuǎn)輪下面垂直水柱所產(chǎn)生的吸出作用，另一方面是由于尾水管的出口面積大于緊接轉(zhuǎn)輪下喉管的面積，從而使水流離開(kāi)轉(zhuǎn)輪葉片時(shí)的一部分動(dòng)能得以利用。1.3旋槳式轉(zhuǎn)輪旋槳式機(jī)組最適用于低水頭電站，在它適用的水頭范圍內(nèi)，已產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效果。這種水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速比較高，以致使發(fā)電機(jī)的價(jià)格較低，并使發(fā)電廠房的水下結(jié)構(gòu)和水上結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。低水頭、小功率的旋槳式轉(zhuǎn)輪，有時(shí)用鑄鐵來(lái)制造。水頭高于20英寸時(shí)，都用一種更為可靠的材料──1.4轉(zhuǎn)葉式水輪機(jī)轉(zhuǎn)葉旋槳式水輪機(jī)是從定輪葉旋槳式水輪機(jī)發(fā)展而成的?？ㄆ仗m式水輪機(jī)是這類水輪機(jī)中為人們最為熟悉的一種。它的葉片可由液壓伺服器調(diào)整到效率最大的角度。利用伺服器上的凸輪能使葉片的角度隨閥門(mén)的開(kāi)啟位置而變化，從而在所有各種滿負(fù)載百分率情況下都能保持高效率。由于轉(zhuǎn)葉旋槳式水輪機(jī)組在閘門(mén)各種開(kāi)度情況下效率都高，因此，它特別適用于那些必須在變負(fù)載和變水頭條件下運(yùn)行的低水頭電站上。當(dāng)然，這種機(jī)組的投資費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用要高于只能在一個(gè)最大效率點(diǎn)上運(yùn)行的定輪葉旋槳式水輪機(jī)組。2火電和水電如上所述，渦輪機(jī)葉片是由燃料或流水的能量帶動(dòng)的。用燃料產(chǎn)生蒸汽驅(qū)動(dòng)蒸汽渦輪機(jī)時(shí)，所產(chǎn)生的電稱為火電。由于產(chǎn)生蒸汽的燃料是一般燃料如煤、燃料油等，或是原子能燃料即核燃料。直接燃燒煤產(chǎn)生水蒸氣，煤是最簡(jiǎn)便、最古老的一種燃料。柴油等也可以作為產(chǎn)生蒸汽的燃料。原子燃料如鈾、釷也可用于產(chǎn)生蒸汽。用傳統(tǒng)燃料如煤、燃料油等（稱為礦物燃料）產(chǎn)生蒸汽來(lái)帶動(dòng)水輪機(jī)時(shí)，這種發(fā)電廠一般稱為普通火力發(fā)電廠或熱電廠。但當(dāng)原子燃料用于產(chǎn)生蒸汽時(shí)，這種發(fā)電廠（基本上屬于火力發(fā)電廠）稱為原子能發(fā)電廠或核電廠。一般火力發(fā)電廠是用鍋爐產(chǎn)生蒸汽的，而原子能發(fā)電站是用核反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器代替鍋爐產(chǎn)生蒸汽的。這兩種情況產(chǎn)生的電能稱為火電。該系統(tǒng)稱為火力發(fā)電系統(tǒng)。然而，用流水的能量驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)時(shí)，所產(chǎn)生的電稱為水電。這種系統(tǒng)稱為水力發(fā)電系統(tǒng)，而發(fā)電廠稱為水力發(fā)電廠或水電站。在水電系統(tǒng)中必須使具有一定勢(shì)能和一定數(shù)量的水流流經(jīng)水輪機(jī)。勢(shì)能使水流動(dòng)，驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)的葉片，這樣與水輪機(jī)連接的發(fā)電機(jī)就發(fā)出電能。本章只涉及水力發(fā)電系統(tǒng)的內(nèi)容。3水力發(fā)電站的種類根據(jù)水力特性把水力發(fā)電站分為下列幾種：①?gòu)搅魇诫娬?，②蓄水式電站，③抽水蓄能電站，④潮汐電站。各類電站分述如下?1)徑流式電站這類電站是在河流上游無(wú)適宜的水庫(kù)的情況下利用河流最小流量的電站。有時(shí)修建攔河堰壩，把水位提高并保持在預(yù)定的數(shù)值，只允許在很小的范圍內(nèi)變化。它可以單獨(dú)為電站服務(wù)，或者主要為其他目標(biāo)服務(wù)，兼顧電站。這種方案基本上是一種低水頭方案，它僅適用于枯水季流量值得開(kāi)發(fā)的常年性河流。徑流式電站通常具有很小的蓄水庫(kù)容，有徑流時(shí)方能利用。這個(gè)很小的蓄水庫(kù)容是為滿足每小時(shí)負(fù)荷的變化而設(shè)立的。當(dāng)河道的來(lái)水流量大于發(fā)電需要時(shí)（在非峰荷期間），多余的水量就暫時(shí)蓄存在攔河建筑物上游的小水庫(kù)中，以供峰荷期間使用。徑流式電站有諸多例子：楠加爾?海德?tīng)栠\(yùn)河的岡古瓦爾和科拉水電站，恒河的默罕默德?普爾和帕特里水電站以及薩爾達(dá)運(yùn)河的薩爾達(dá)水電站。在灌溉渠道的跌水處修建的電站也屬于徑流式水電站。(2)蓄水式電站蓄水式電站基本都有一足夠大的上游蓄水庫(kù)，貯存季風(fēng)季節(jié)到干旱夏季的徑流量，從而提供一個(gè)比枯季最小流量大得多的穩(wěn)定流量。在這種設(shè)計(jì)方案中，水壩攔河修筑，電站可以布置在腳下，如巴克拉、希陶庫(kù)德，里亨得工程等。電站也可能位于大壩下游很遠(yuǎn)的地方。在這種