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《水电站》课程考试试题 21.露天钢管上有哪些管件（附件）？各起什么作用？（4） 答：露天钢管上的管件（附件）主要有： 1）接缝与接头：用来将钢板焊接成管段并连结各管段。 2）弯管和渐缩管：钢管在水平面内或竖直面内改变方向时，需要装置弯管；不同直径钢管段连接时，需设置渐缩管。 3）刚性环（加劲环）：当薄壁钢管不能抵抗外压和满足不了运输或安装的要求时，单纯增加管壁厚度来满足刚度要求往往是不经济的，可以考虑加设刚性环。 4）分岔管：当水电站采用联合供水或分组供水时，必须设置分岔管。 22.露天钢管如何检验稳定性？如不满足应采取哪些措施？（4） 答：钢管是一种薄壁结构，能承受较大的内水压力。但当通气孔（或通气阀）发生故障不能及时补气，或钢管内发生负水锤时，管内均将产生真空，钢管在内外压差作用下，容易丧失稳定而被压瘪。使钢管失稳的最小外压力称为临界外压力，可以通过计算临界外压力来检验露天钢管的稳定性。当薄壁钢管不能抵抗外压和满足不了运输或安装的要求时，可采用增加管壁厚度或加设刚性环、表面锚片锁件等来解决。 23.当调节保证计算不能满足时，通常是采取措施减小水锤压强。那么减小水锤压强有哪些措施呢？（5） 答：当水锤压强超过容许最大值时，一般采用下列措施加以降低：（1）缩短管道长度；（2）加大管道断面，减少管内流速；（3）设置调压室；（4）采用合理的导叶（阀门）启闭规律；（5）装置调压阀（空放阀）；（6）设置水阻器。 24.机组调节保证计算的任务？（5） 答：（1）计算有压引水系统的最大和最小内水压力。最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据；最小内水压力作为压力管道线路布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据； （2）计算丢弃负荷和增加负荷时转速变化率，并检验其是否在允许的范围内； （3）选择调速器合理的调节时间和调节规律，保证压力和转速变化不超过规定的允许值； （4）研究减小水锤压强及机组转速变化的措施。 25.简述水锤一个周期的传播过程？（5） 答：水锤波传播过程如下： 1）第一状态：水锤波从阀门端A以速度a向上游传播，为逆行升压波，经过t=L/a时间，水锤升压波到达水库端D时管道全长产生水锤压强升高ΔP（水头升高ΔH），全管水流流速为零。 2）第二状态：水锤波以顺行降压波的形式从水库端D以速度a向阀门端传播。在t=2L/a时刻，降压波到达阀门端A。全管压强恢复为P0，水体密度和管径恢复为原状，压力管道内水流流速为反向流速V0（从管道流向水库）。 3）第三状态：水锤波以逆行降压波的形式从阀门端A以速度a向上游传播。在t=3L/a时刻到达水库端D。全管压强降低ΔP，全管水流流速为零。 4）第四状态水锤波：顺行升压波以速度a从水库端D向下游传播，当t=4L/a时传到阀门端A，全管水流恢复至初始状态。 若管内无摩阻存在，水锤波将重复上述四个传播过程。 26.什么是直接水锤和间接水锤？（5） 答：若，阀门处的最大水锤压强不会受到降压顺行波的影响，故其大小与阀门瞬时关闭（Ts=0）的情况相同。这种水锤称为直接水锤。若，阀门处的水锤压强在尚未达到最大值时就受到降压顺行波的影响而减小。阀门处的这种水锤称为间接水锤。 27.调压室的功用？（6） 答：（1）调压室具有自由水面，能反射由压力管道传来的水锤波，从而避免或减小了引水道中的水锤压力。由于缩短了封闭管道的长度，也大大降低了管道中水锤压力。 （2）调压室有一定容积，离厂房较近，机组负荷变化时能迅速补充或存储一定水量，有利于机组的稳定运行。 28.研究调压室水位波动的目的？（6） 答：研究调压室水位波动的目的主要是：（1）求出调压室中可能出现的最高、最低涌波水位及变化过程，从而决定调压室的高度和引水道的设计内水压力及布置高程。（2）根据波动稳定的要求，确定调压室所需要的最小断面积。 29.简单圆筒式和阻抗式调压室的特点如何？（6） 答：简单圆筒式调压室的特点是：自上而下具有相同的断面，结构形式简单，反射水锤波的效果好，但在正常运行时隧洞与调压室的联接处水头损失大。与简单圆筒式调压室相比，阻抗式调压室的特点是：波动幅度小，衰减快，在同等条件下所需断面较小；正常运行时的底部水头损失小，但由于阻抗的存在使反射水锤波的效果较差，引水道可能受水锤的影响。 30.双室式、溢流式、差动式调压室各有什么特点？（6） 答：双室式调压室由一断面较小的垂直或倾斜的竖井和断面扩大的上下贮水室组成。正常运行时，水位在上下室之间，弃荷时竖井水位迅速上升，使上室充水；增荷时水位下降由下室补充水体。上下室限制了水位波动振幅，且室水位波动快，衰减快，所需容积较小，反射水锤波的效果较好。 溢流式调压室的顶部有溢流堰，当丢弃负荷时，水位开始迅速上升，达到溢流堰后开始溢流， 限制了水位的进一步升高，有利