水力机械第二章12.pptx

第二章 水轮机的工作原理;§2-1 水轮机的工作参数;常用的水电站水头 （1）水电站最大水头Hgmax：水电站上下游水位在一定组合下出现的最大水位高程差。 通常情况下等于上游正常蓄水位减去1/2台机组运行或1台机组满负荷运行时的下泄流量（还需考虑其他综合利用要求的下泄流量）对应的下游水位。 （2）水电站最小水头Hgmax：水电站上下游水位在一定组合下出现的最小水位高程差。 通常情况下等于上游死水位减去全部机组满负荷运行时的下泄流量加其他综合利用要求同期下泄的流量对应的下游水位。 ;2. 水轮机工作水头H 水轮机工作水头是指单位重量水流在水轮机进口断面和出口断面之间的能量差值，单位为m，一般也称为净水头，是水轮机做功的有效水头。 水轮机工作水头可表示为水电站水头减去输水系统（引水和排水系统）的全部水头损失。;特征水头 （1）水轮机最大水头Hmax：是指水电站最大水头减去一台机组空载运行时输水系统所有水头损失后的工作水头。 （2）水轮机最小水头Hmin：是指水电站最小水头减去水轮机发出额定出力时输水系统所有水头损失后的工作水头。 （3）水轮机加权平均水头Hw ：是指在规定的运行条件下，考虑功率和工作历时的水轮机工作水头的加权平均值。 （4）水轮机设计水头Hd ：是指水轮机在最高效率点运行时的工作水头。 （5）水轮机额定水头 Hr ：是指水轮机在额定转速下，发出额定功率时所需的最小工作水头。;二、流量Q ;三、转速n;四、功率P和效率η;水轮机功率的特征值 （1）水轮机额定功率Pr ：是由设计或合同规定的水轮机铭牌功率，也是指在额定水头、额定流量和额定转速下水轮机能连续发出的功率。 （2）水轮机最大功率 Pmax ：是指水轮机在各个水头下允许连续运行的最大功率保证值，即发电机发出其最大功率时的水轮机功率，一般为额定功率的105%~115%。 （3）水轮机最小功率 Pmin ：是指水轮机在最小水头下导水叶全开时发出的最大功率。;（4）水轮机最优效率功率 P?max ：是指水轮机在最优效率下运行时的输出功率。 （5）水轮机受阻功率：是指工作水头低于额定水头时，水轮机的功率小于水轮机额定???率的部分。水头愈趋近于最小水头，受阻功率就愈大。当在最小水头运行时，受阻功率达到最大值。 ;2. 水轮机效率? 水轮机效率是指水轮机的输出功率和输入功率之比，用百分数表示。;（2）水轮机额定效率?r ：是指水轮机在额定工况运行（额定转速、额定水头下发出额定功率）时的效率。 （3）水轮机加权平均效率?w ：是将电站运行工作范围内不同工况点的效率，乘以按水轮机运转特性曲线计算得出的电能加权因子后所求得的平均值。在选择水轮机时，用它来对不同厂家提供水轮机的动能经济指标进行分析比较，作为评价水轮机参数指标的条件之一。;§2-2反击式水轮机转轮中的水流运动;水流质点在转轮内运动的轨迹线称为水流流线。 以水流流线为母线绕水轮机主轴轴线旋转所形成的若干回转面，称之为水流流面。 将流线与转轮叶片相割的流面展开，便可得到由 一系列叶片 翼型（即为 流面切割 叶片所得到 的剖面）所 组成的叶栅 剖面图。;为了便于研究反击式水轮机转轮中复杂的水流运动，做了如下假定： （1）水流为理想流体； （2）转轮中水流的相对运动为定常运动（稳定流）； （3）叶片数无穷多，且叶片厚度无限薄（叶片翼型剖面可以简化成无厚的骨线）； （4）转轮内的水流呈轴对称流动（研究转轮中的水流运动，只须研究位于某一轴面上的流动）； （5）水流在轴面上的运动是等速运动，即沿过水断面上轴面分速度等于常数