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水电站课设-14-张k

CHANGCHUNINSTITUTEOFTECHNOLOGY

水电站课程设计计算书

学生姓名：张柯

学院名称：水利与环境工程学院

专业名称：水利水电工程

班级名称：水电1342

学号：1306411214

指导教师：董天松

长春工程学院水利与环境工程学院

2016年12月9日

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目录

28.00～39.00根据水头范围从型谱中查得HL240型和ZZ440型适应水头两种型号均适用。将两种机型作为初选方案计算其参数作分析比较确定一种作为最终方案

2.2装置方式的选择

在大中型水电站中,其水轮机发电机组尺寸一般较大,安装高程也较低,因此七装置方式多采用立轴式。它可使发电机的安装高程较高不易受潮,机组的传动效率较高而且水电站厂房的面积较小,因此本设计采用立轴式装置,设置三台机组。

2.3水轮机参数计算

2.3.1HL240型水轮机方案主要参数选择.

1）转轮直径的计算

查表3—6和图3—12得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量=1.24m3/s，效率=90.4%，由此可以初步假定原水轮机的单位流量==1.24m3/s,效率=92%.

式中：——水轮机标称直径

——水轮机单位流量查得=1240L/s=1.24

——设计水头

—水轮机额定出力

代入式中得

查表3—12水轮机转轮标称直径系列，选用相近而偏大的标准直径：

2）转速计算

=r/min

式中——单位转速采用最优单位转速r/min

H——采用设计水头33.00

D1——采用选用的标准直径D1=1.4

选择相近而偏大的转速n=300r/min

3）效率及单位参数修正

查表3—9可得HL240型水轮机在最优工况下的模型最高效率

=92.0%,模型转轮直径D=0.46,由公式：

=1-(1-)=1-(1-0.92)×=0.936=93.6%

则=--=93.6%-92%-1%=0.6%

=+=90.4%+0.6%=91.0%(与假设基本相同)

（2）单位转速修正

因为,=%3%

所以，不需要修正。

则原假定的n=300r/min,Q1′=1.24m3/s,D1=1.4是正确的。

4工作范围检验

在选定=1.4,=300r/min后,水轮机的及特征水头相对应的可以计算出来.

==

=1.19961.24m3/s

水轮机的最大引用流量为

各个特征水头相对应的单位转速

6）吸出高程的计算

，查图3-21得，在空化系数修正曲线中（图2-28）查得

式中：——当地高程为438.6

——气蚀系数

H——水头

7）安装高程的计算

HL240型水轮机的安装高程的计算

=431.05+2.3+0.511/2=433.605与图不符

与图不符

式中：导叶相对高度b0/D1=0.365

为设计尾水位431.05根据流量和下游水位关系曲线画图得到

为吸出高度

2.3.2ZZ440型水轮机方案主要参数选择

ZZ440型适用水头范围25～45,其模型参数如表2-3

表2-3

叶片数m0

导叶相对高度b0/D1’

最优单位转速（r/min）

限制工况单位流量（m3/s）

气蚀系数

模型直径D1m（m）

实验水头Hm（m）

6

0.375

115

1.65

0.72

0.46

3.5

1）选择转轮标称直径

由上表查得ZZ440型水轮机在限制工况下的单位流量′=1.65m3/s,同时该工况的气蚀系数=0.72,在空蚀系数修正曲线图2-28中查得，[]=-4时其相应的气蚀系数：

=0.396=0.72

式中为气蚀系数修正值，由图2-26查得=0.035。

在满足-4m吸出高度的前提下,从图可查知(=115r/min,=0.40处的流量Q1′=1120L/s,M=87%,假定水轮机的效率为89.5%.

D1==1.45

选用与之接近的标称直径D1=1.6

2）选择额定转速

式中：n1’——单位转速，采用n1’=115r/min

Ha——水头采用Ha=33

采用与其接近的同步转速n=428.6r/min磁极对数p=10

3）效率及单位参数的修正

查表3-10查得ZZ440水轮机试验水头，模型转轮直径。对轴流转桨式水轮机，当叶片转角为时，原型水轮机最大效率

效率修正值-，对不同装置角计算结果列表如表2-4

叶片转角

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