水轮机课程设计报告

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1、课程设计报告题目：水轮机课程设计姓名：lj学号：班级：2015年12月20日目录目录1课程设计任务书11.课程设计的目的和要求12.基本参数13.课程设计的任务1第一章水轮机的选型设计31.水轮机型号选择32.型水轮机方案的参数计算42.1.水轮机基本参数的计算42.2.水轮机设计流量的计算52.3.几何吸出高度Hs的计算62.4.飞逸转速的计算62.5.转轮轴向水推力Ft的计算62.6.检验水轮机的工作范围63.型水轮机方案的参数计算73.1.水轮机基本参数的计算73.2.水轮机设计流量的计算83.3.几何吸出高度的计算83.4

2、.飞逸转速的计算83.5.转轮轴向水推力的计算93.6.检验水轮机的工作范围94.初选方案的比较9第二章水轮机运转特性曲线的绘制111.水轮机模型特性曲线的数字化112.等效率曲线的计算123.机组出力限制线的计算14304.等吸出高度线的计算15第三章蜗壳设计181.蜗壳形式的选择182.蜗壳主要参数的选择182.1.断面形状的确定182.2.蜗壳包角的确定182.3.蜗壳进口断面平均流速183.蜗壳的水力计算、断面图及单线图的绘制193.1.确定进口断面尺寸193.2.绘制蜗壳其余各断面处角连接线和193.3.用图解法求出积分

3、值的变化规律203.4.绘制曲线213.5.绘制蜗壳各节断面图与平面图23第四章尾水管设计241.尾水管形式的选择242.尾水管尺寸确定242.1.选定尾水管的高度242.2.进口锥管的计算242.3.肘管段252.4.出口扩散段252.5.尾水管尺寸列表26参考文献26附录271.水轮机的运转综合特性曲线272.蜗壳断面图283.尾水管单线图2930课程设计任务书1.课程设计的目的和要求课程设计是水轮机课程教学计划中的一个重要环节，是培养学生综合运用所学理论知识解决工程实际问题的一次系统的基本训练。通过水轮机课本章节的相关理论知

4、识的学习后，再通过课程设计的环节以达到巩固和加强理论知识的目的，进一步培养学生独立思考、严谨工作的能力，使学生学会查阅、收集、整理和分析相关文献资料；熟悉水轮机选型设计阶段的内容，针对给定任务能提出合理的设计方案并得出正确的计算结果。2.基本参数电站总装机容量：140MW电站装机台数：6台水轮机安装高程：200.5m最大工作水头：39m最小工作水头：35m设计工作水头：37m加权平均工作水头：38m3.课程设计的任务根据给定的电站参数来进行反击式水轮机选型设计：（1）确定机型和装置形式；（2）确定水轮机的功率、转轮直径、同步转速、

5、吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数；（3）绘制水轮机的运转综合特性曲线；（4）确定蜗壳的型式及尺寸，绘制蜗壳单线图；（5）确定尾水管的型式及尺寸，绘制尾水管单线图。30第一章水轮机的选型设计1.水轮机型号选择(1)水轮机比转速之的选择水轮机的比转速包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能最指标与空化性能。根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出的关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式，可以在已知水电站的水头时，

6、用这些曲线或公式选择水轮机的比转速，参照《水轮机》（第三版），有如下关系：轴流式水轮机的比转速与使用水头关系：混流式水轮机的比转速与使用水头关系：因此，选择在左右的轴流式水轮机左右的混流式水轮机为宜。(2)水轮机型式的选择根据水电站的实际情况正确地选择水轮机的型式是水轮机造型设计的一个重要环节，虽然各类水轮机有明确的适用水头范围，他由干它们的适用范围存在看交叉水头段，因此，必须根据水电站的工作条件对可供选择的水轮机进行分析比较，才能选择出最适合的机型。适合本电站比转速的水轮机有混流式和轴流式两种，因此，必须要对这两种水轮机进行分析

7、比较。轴流式与混流式的比较：1)轴流转桨式水轮机适用于水头与负荷变化较大的电站，能在较宽广的工况范围内稳定、高效率运行，平均效率高于混流式水轮机。2)在相同的水头下，轴流式的高于混流式，有利于减小机组的尺寸。303)轴流式水轮机的空化系数大，约为同水头段混流式水轮机的2倍，为保证空化性能需增加厂房的水下开挖量。4)当尾水管较长时，轴流式水轮机比混流式水轮机易产生紧急关机时的抬机现象。5)轴流式水轮机的轴向水推力系数约为混流式的2～4倍，推力轴承载荷大。另外，轴流转桨式水轮机的转轮及受油器等部件结构复杂、造价高。综合混流式与轴流式水

8、轮机的各自特点，可以发现轴流式水轮机运行稳定，效率高，结构紧凑，而混流式水轮机空化系数小，造价低。为了得到最适合的记性还需要进一步计算分析。(3)水轮机转轮型号的选择在水轮机型谱中，适合本电站比转速和水头的水轮机型号有，和。综合以上几点，初选出型号