水輪机课程设计任务书.docx

课程设计任务书学院专业班课程名称题目任务起止日期：年月日～年月日学生姓名学号指导教师年月日教研室主任年月日审查院长年月日批准目录第一章水轮机的选型设计...1第二章 水轮机运转特性曲线的绘制...11第三章 蜗壳设计 ...14第四章 尾水管设计 ...17 心得总结 ...19参考文献 ...20水轮机的选型设计1.1 水轮机型号选定一、水轮机型式的选择 根据原始资料，电站装机容量240MW，平均水头为60m，最大水头为74m，最小水头为46m。水轮机的额定水头为Hr=0.95Hav=57m 根据资料，适合此水头范围的水轮机类型有轴流式和混流式，又根据水轮机系列型普表中查出合适的机型有HL240型水轮机和HL220型水轮机两种。根据装机容量拟选两种型号的水轮机3,4台机组。初步拟订型号机组台数并确定单机容量根据以上分析初步拟定见表1-1 水轮机型号机组台数单机容量（KW）HL220380000460000HL240380000460000表1-1 初步拟定表1.2 原型水轮机各方案主要参数的选择 按电站建成后,在电力系统的作用和供电方式,初步拟定四种方案后进行比较。一、HL220型水轮机1台机组（方案一）1、计算转轮直径 装机容量80000Kw,水轮机的额定功率为上式中：——机组单机容量，kw——同步发电机的效率，一般取95%-97%，此处取95%。取最优单位转速与出力限制线的交点的单位流量作为设计工况单位流量，则1.23(),对应的模型效率，暂取效率修正值为,则设计工况原型水轮机效率η==0.875+0.02=0.895，故水轮机的转轮直径为:根据我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》P9），选择转轮公称直径=4.5m。2、效率的计算==0.94限制工况原型水轮机的效率为3、的校核计算用=0.913对原先的计算的进行校核转轮直径仍以4.5m为宜4、转速n的计算由模型综合特性曲线上查得n==117.4(r/min)查表得出，水轮机转速为125r/min。5、水轮机设计的计算设计工况点的单位流量为===165(6、 几何吸出高度为使水轮机尽可能不再发生空化，取，三个水头分别计算水轮机的允许吸出高度，以其中的最小值作为最大允许吸出高度。为此，进行如下计算。(1)计算，所对应的单位转速:=== 65.4( = =74.5(= = =82.9((2)确定各水头所对应的出力限制线工况点的单位流量与出力限制线的交点处单位流量，=1.09：=1.08==0.73(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，，对应的模型空化系数，分别为0.07,0.078，0.09(4)分别用查到的空化系数计算，对应的吸出高度计算式：=K的取值方法：混流式转轮，用不锈钢时，适当取大些；多机组取小些）1.20.07=4.24(m)=3.69(m)2.87(m)从三个吸出高度计算中取最小值2.87m，再留一定余量，去最大允许吸出高度=2m。7、实际的额定水头因不同的式中,——以与查模型曲线交点处值=（=56.9978、水轮机额定流量式中采用上述中的计算结果1.079=164.9589、水轮机安装高程Z=式中：为电站的下游尾水位，单位 m。=0.056Z=884.5+2+=886.53m10、水轮机最大飞逸转速由HL220水轮机的模型飞逸特性曲线上查得在最大导叶开度下单位飞逸转速故水轮机的飞逸转速为：11、转轮轴向水推力的计算根据HL220的转轮轴向水推力系数表，=0.28~0.34，转轮直径较小、止漏环间隙较大时取大值，故取=0.31。所以水轮机转轮轴向水推力为：(N)二、HL220型水轮机1台机组（方案二）1、计算转轮直径 装机容量60000Kw,水轮机的额定功率为上式中：——机组单机容量，kw——同步发电机的效率，一般取95%-97%，此处取95%。取最优单位转速与出力限制线的交点的单位流量作为设计工况单位流量，则1.23(),对应的模型效率，暂取效率修正值为,则设计工况原型水轮机效率η==0.875+0.02=0.895，故水轮机的转轮直径为:根据我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》P9），选择转轮公称直径=3.8m。2、效率的计算=0.941限制工况原型水轮机的效率为3、的校核计算 用=0.913对原先的计算的进行校核转轮直径仍以3.8m为宜4、转速n的计算由模型综合特性曲线上查得n==139.1(r/min)查表得出，水轮机转速为150r/min。5、水轮机设计的计算设计工况点的单位流量为===124(6、 几何吸出高度为使水轮机尽可能不再发生空化