《水轮机、水泵和辅助设备》第五章教学辅导.doc

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1、《水轮机、水泵及辅助设备》第五章教学辅导1、水轮机模型综合特性曲线（1）曲线的主要内容水轮机模型综合特性曲线是反映水轮机多种特性的综合曲线图，它分别以水轮机单位转速和单位参数为纵、横坐标轴，一般包括等效率线、等导叶开度线、等空化系数线、出力限制线或等叶片转角线等。轴流式模型综合特性曲线举例根据水轮机相似原理：同系列水轮机工况相似时单位参数分别相等，可知，这种由模型实验数据整理所得的特性曲线（坐标轴为单位参数）,适用于该模型所在系列的所有水轮机。转桨式水轮机的模型综合特性曲线按照协联工况特性绘制的。不同型式水轮

2、机的模型特性曲线比较分析效率曲线比较图不同比转速的水轮机特性按比转速数值呈现规律性变化。置典型水轮机特性曲线于同一图中，分别比较效率线与导叶开度线形状如下：5效率曲线比较图中，a线示意典型冲击型水轮机曲线的形状和位置，其ns最低，n11、Q11最小，位置左下角，形状扁平（适用负荷变化大，水头变化小条件）；b线为低比转速混流式水轮机，ns（n11、Q11）稍高于冲击型，形状类似冲击型，适用负荷变化大，水头变化小的应用条件；c线表示中高比转速的混流机，位置移向更高，形状接近正圆，适用条件居中；d线表示轴流定桨式水

3、轮机，位置随ns（n11、Q11）增大而移向右上角，形状呈椭圆状倾斜竖长，适用水头变化大而负荷变化小的条件；e线为轴流转桨式水轮机，因为桨叶可调而有协联工况，曲线横向拉长，形状又近正圆，水头和负荷的适用性均较好。仅比较单调节（无桨叶调节）情况，a～d线有由横向扁平过渡成纵向狭长的变化趋势。仍以a、b、c、d、e表示冲击型、低比转速混流式、中高比转速混流式、轴流定桨式、轴流转桨式水轮机，等导叶开度线比较如图。冲击型水轮机等开度线平行于n11纵轴（流量仅与其喷嘴开度大小有关，与n无关），曲线竖直；低比转速混流式水

4、轮机的转轮流道狭长，径向部分大，转速升高时水流因离心力增大而受阻，流量减小，曲线左倾；高比转速机转轮流道径向部分比例小或无，水流只随转速升高不变或增大，曲线竖直或右倾；轴流转桨式水轮机虽为高比速，但曲线左倾，原因在于其另与协联关系下的桨叶转角有关，转速升高时转角减小，流量减小。5低比速混流式转轮流道示意图中高比速混流式转轮流道示意图导叶开度曲线比较图2水轮机运转综合特性曲线80max运转综合特性曲线举例5水轮机运转综合特性曲线是在转轮直径D1和转动速度n等于常数时，分别以出力P和工作水头H为纵横坐标轴绘制出的

5、，反映水轮机实际运行性能的综合曲线图。一般包括等效率线、等吸出高度线和出力限制线。水轮机运转综合特性曲线可由模型综合特性曲线换算得来。1、水轮机飞逸特性（1）飞逸概念水轮机突然丢弃负载，同时导水机构不能关闭，致使水轮机转速升高的过程称为水轮机的飞逸。（2）飞逸转速水轮机飞逸过程中的最高（稳定）转速值，用nR表示。（3）飞逸特性曲线定义单位飞逸转速为混流水轮机飞逸特性曲线举例5水轮机飞逸的概念、飞逸特性曲线的意义、最大飞逸转速nRmax的计算方法是要掌握的基本内容。5