水轮机课程设计汇.doc

目录 第一章 课程设计任务及目的 1 一、所需收集的资料及图表 1 二、课程设计基本任务 1 三、课程设计目的 1 第二章 水能计算 2 一、水能计算 2 1、水电站水文资料 2 2、水能计算相关公式 2 3、水能计算所得曲线 3 第三章 装机方案的比较与确定 6 一、确定机组台数需要考虑因素 6 二、装机方案的选择 7 1、总装机容量的确定 7 2、水轮机组装机方案拟定 7 三、装机方案的技术经济比较 7 第四章 水轮机机型的选择 9 一、水电站的特征水头 9 二、水轮机型号的确定 9 三、水轮机装置形式选择 10 第五章 水轮机基本参数的计算 11 一、水轮机转轮直径的计算 11 二、效率ηr的计算 11 三、转速n的计算 11 四、水轮机设计流量Qr的计算 12 五、几何吸出高度Hs的计算 12 1、计算Hmax，Hr，Hmin所对应的单位转速n11 12 2、确定各水头所对应的出力限制工况点的单位流量Q11 12 3、用（1）（2）中计算的对应工况点从模型综合特性曲线上分别查出Hmax，Hr，Hmin所对应的模型汽蚀系数 13 4、分别用查到的汽蚀系数计算Hmax，Hr，Hmin对应的吸出高度 13 5、飞逸转速nR的计算 13 6、检验水轮机的工作范围 13 第六章 机组的运转特性曲线 14 一、等效率线的绘制 14 二、出力限制线的绘制 16 三、等吸出高度线的绘制 17 四、水轮机运转综合特性曲线 18 第七章 课程设计总结 19 参考文献 19 附录 20 第一章 课程设计任务及目的 一、所需收集的资料及图表 中小型混流式水轮机模型转轮主要参数表。 水轮机模型综合特性曲线。 发电机标准同步转速表。 水轮机转轮直径尺寸系列表 汽蚀系数修正值△σ与水头H关系曲线 各型号水轮机转轮飞逸特性曲线 二、课程设计基本任务 水能计算并绘制相关曲线 拟定四个水轮发电机组装机方案，并从两个方面（即技术方面与经济方面）进行分析，择优选取方案。 选择水轮机型号 通过所给的原始资料，根据要求计算水轮机的基本工作参数 绘制对应机组的运转特性曲线 三、课程设计目的 通过水轮机的课程设计，将各种水轮机的性能参数整理并绘制成不同形式的曲线，它是与水轮机课程教学相辅助的一个理论学习的环节，也是课程教学中一个必不可少的环节。通过水轮机课本章节的相关理论知识的学习后，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；此外，通过课程设计更进一步掌握造型、设计、参数等程序内容，提高了学生查阅资料和动手实践的能力。 第二章 水能计算 一、水能计算 该课程设计水电站为一引水式水电站，电站海拔高程▽=1773m。 1、水电站水文资料 表2-1 电站水文资料 2、水能计算相关公式 频率： ——小于等于相应流量累计天数。 净水头： ——压力前池水位高程，——尾水水位高程，(m)——水头损失。 增加装机容量△： ——出力系数，——组流量最大值，——组流量最少值。 出力： 出力系数：假定水轮机效率为，发电机效率为 ，则出力系数为 发电量： ——小于等于相应流量累计天数。 累计发电量： 年装机利用小时数t： 3、水能计算所得曲线 图2-1 装机容量与年利用小时数关系曲线 图2-2 流量频率关系曲线 图2-3 装机容量与流量关系曲线 图2-4 累计发电量与流量关系曲线 图2-5 流量与尾水位关系曲线 图2-6 流量与水头关系曲线 注：水能计算表见附表一 第三章 装机方案的比较与确定 一、确定机组台数需要考虑因素 1、机组台数与机电设备制造的关系 在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减少。机组台数增多时，机组单机容量减小，尺寸减小，因而制造及运输都比较容易，这对于制造能力和运输条件较差的地区是有利的。而实际上选用小机组时，单位千瓦消耗的材料多，制造工作量大，故一般都希望选用较大容量的机组。所以，要综合考虑各个因素。 2、机组台数与水电站投资的关系 当选用机组台数较多时，不仅机组本身单位千瓦的造价高，而且随着机组台数的增加，相应的阀门、管道、调速设备、辅助设备和电气设备的套数就要增加，电气结线也较复杂，厂房平面尺寸也需增大，机组安装维护的工作量也要增加，因此从这些方面来看水电站单位千瓦的投资将随台数的增加而增加。但另一方面采用小机组时，厂房的起重能力、安装场地、机坑开挖量都可缩减，因而又可减少一些水电站的投资。在大多数情况下，机组台数增多将增大投资。 3、机组台数与水电站运行效率的关系 水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。机组数目不同时，水电站水轮机的平均效率也不同。机组台数较少，平均效率越低。机组台数多，可以灵活改变机组