水电站课程设计AB.doc

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1、水电站课程设计1.设计题目水电站厂房布置设计2.设计目的进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生独立思考、分析问题及运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图、使用现行规范、查阅技术资料、使用技术资料的能力以及编写设计说明书的能力。通过该课程设计使学生初步掌握水电站厂房设计的内容、步骤和方法。3.设计内容根据所学知识，指导学生完成水电站的设计。具体指导内容为：（1）机组选型选择水轮机、发电机的型式和尺寸，确定其主要参数；蜗壳及尾水管设计。包括确定蜗壳型式、包角及进口尺寸，绘制蜗壳单线图；确定尾水管型式及尺寸。（2）主厂房轮廓尺寸确定确定主厂房长、宽、高的轮廓尺寸；进行主厂房内部布置

2、设计。4.设计资料 某水利枢纽工程，具有防洪、灌溉、发电、养殖和旅游等功能。水电站厂房为坝后式，通过水能计算确定该水电站装机容量为10000KW，两台机组，发电机效率为0.95，水轮机允许吸出高度度Hs不小于-1.0m；厂房所在处平均海拔高程为440.00m。1.水位经多水位方案比较，最终采用正常蓄水位为470.00m，死水位为459.00m，距厂房下游100m处水位-流量关系见下表：表下游水位-流量关系表流量Q（m3/s）510152030406080水位Z（m）430.80430.95431.06431.16431.35431.50431.75431.952.机组供水方式单元供水3.

3、水头该水电站水头范围Hmax=39.00m，Hmin=28.00m，加权平均水头Hav=33.00m。5.设计成果（1）手写和打印设计计算说明书各1份说明书内容应包括设计原始资料、设计原理和构思以及各部型式和尺寸，叙述清楚，阐明设计原则和依据，字迹工整、文句通畅，计算书应列出使用公式和参数，并附有计算简图。（2）CAD绘制设计图纸2张（3号图纸）内容包括主厂房横剖面图，蜗壳平面图各1张。要求图纸尺寸、规格、线条、字体都要参照国家制图标准。第一章水轮机选型计算第一节水轮机型号的选择根据水电站的工作水头范围，在反击式水轮机系列型谱表中查得HL240型水轮机和ZZ440型水轮机都可以使用，这就

4、需要将两种水轮机都列入比较方案，对其参数分别予以计算和选定。第一节水轮机主要参数计算第二节HL240型水轮机方案主要参数计算1转轮直径的计算式中同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况下的效率，由此可初步假定水轮机在该工况的效率为92%。将以上各值代入上式得选用与之接近而偏大的标准直径2效率修正值的计算由附表1查得水轮机模型在最优工况下的，模型转轮直径，则原型水轮机的最高效率可依（3-23）式计算，即考虑到制造工艺水平的情况取；由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型基本相似，故认为，则效率修正值为：由此求得水轮机在限制工况的效率为：（与原来假定的数值接近，不再校正）3转速的计算式中。由

5、附表1查得在最优工况下的，同时由于所以可忽略不计，则以代入上式得：选用与之接近而偏大的标准同步转速4工作范围的验算在选定的的情况下，水轮机的和各种特征水头下相应的值分别为：则水轮机的最大引用流量为：对值：在设计水头时在最大水头时在最大水头时在HL240型水轮机的模型综合特性曲线图上，分别画出的直线，如图所示。可以看出这些直线所标出的水轮机相似工作范围（阴影部分）基本包括了高效率区，所以对所选定的直径是合理的，但还须和其他方案作比较。5水轮机吸出高的计算由水轮机的设计工况（）在图上可查得相应的气蚀系数；由设计水头，在图2-16上查得，则可求得水轮机的吸出高为：第一节ZZ440型水轮机方案主

6、要参数的计算1转轮直径的计算式中值同前。对于值，可由附表2查得该型水轮机在限制工况下的，同时还查得气蚀系数。但在允许高程时，则相应的装置气蚀系数为：所以，为了满足对吸出高的限制，值可在ZZ440型水轮机模型综合特性曲线图上依工况点查得为。同时亦可查该工况点上，由此可初步假定水轮机的效率为91.5%。将以上各值代入上式，便可求得：选用与之接近而偏大的标准直径1效率修正值的计算对轴流转浆式水轮机，叶片在不同转角时的最大效率可用（3-24）式计算，即已知，代入上式，则得：叶片在不同转角时的值可自图3-10查得，由此便可应用上式求得相应于该角时的水轮机最高效率，并将计算结果列于表4-8。表4-8

7、叶片转角-10-50+5+10+1584.988.088.888.387.286.090.192.192.692.391.690.85.24.13.84.04.44.84.23.12.83.03.43.8当选取制造工艺影响的效率修正值和考虑异形部件的影响时，便可计算得不同角时效率修正值为：将的计算结果亦同时列入表4-8中。由附表2查得在最优工况下模型的最高效率，由于最优工况很接近于的等转角线，故采用效率修正值，这样便可得出原型水轮机