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水电站厂房课程设计计算书 1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式 根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。可知采用金属蜗壳。又Hp=46.2m40m，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。 1.2 蜗壳主要参数的选择 金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为。 通过计算得出最大引用流量值，计算如下： 水轮机额定出力： 式中：，。 （水轮机在该工况下单位流量由表3-6查得）。 。 由蜗壳进口断面流量，得。 蜗壳进口断面平均流速由《水电站》（第4版）P36页图2-8（a）查得， 。 由《水力机械》第二版，水利水电出版社）附录二表5查得： ，则 其中：—座环内径；—座环外径；—座环内半径；—座环外半径。 座环示意图如下图所示： 图1 座环示意图（单位：mm） 1.3 蜗壳的水力计算 （1）对于蜗壳进口断面（断面0）： 断面面积 断面的半径 从轴中心到蜗壳外缘的半径： 即断面0：，，。 （2）对于中间任一断面： 蜗壳半径常数为： 设为从蜗壳鼻端起算至断面i处的包角，则该断面处的： 断面半径： 断面外半径： 各段计算结果如下表所示： 表1 蜗壳水力计算表 断面 0 345 0.325 1.250 1.118 1.443 4.811 1 330 0.311 1.196 1.094 1.404 4.734 2 315 0.297 1.142 1.068 1.365 4.655 3 300 0.282 1.087 1.043 1.325 4.575 4 285 0.268 1.033 1.016 1.285 4.494 5 270 0.254 0.979 0.989 1.243 4.412 6 255 0.240 0.924 0.961 1.201 4.328 7 240 0.226 0.870 0.933 1.159 4.242 8 225 0.212 0.815 0.903 1.115 4.155 9 210 0.198 0.761 0.872 1.070 4.065 10 195 0.184 0.707 0.841 1.024 3.974 11 180 0.169 0.652 0.808 0.977 3.879 12 165 0.155 0.598 0.773 0.929 3.782 13 150 0.141 0.544 0.737 0.879 3.682 14 135 0.127 0.489 0.699 0.827 3.578 15 120 0.113 0.435 0.659 0.772 3.470 16 105 0.099 0.381 0.617 0.716 3.356 17 90 0.085 0.326 0.571 0.656 3.237 18 75 0.071 0.272 0.521 0.592 3.109 19 60 0.056 0.217 0.466 0.523 2.971 20 45 0.042 0.163 0.404 0.446 2.817 21 30 0.028 0.109 0.330 0.358 2.641 22 15 0.014 0.054 0.233 0.247 2.420 23 0 0.000 0.000 0.000 0.000 1.925 根据表1的计算结果可以画出蜗壳单线图，如下图所示： 图2 金属蜗壳的平面单线图（单位：m） 2 .绘制尾水管单线图 选用的水轮机型号为HL220-LJ-225，即水轮机的标称直径=225cm=2.25m。根据已知的资料，得此水电站尾水管对应的尺寸如下： 表2 尾水管尺寸 型式 参数 1 2.93 2.78 2.5 1.525 0.795 1.29 1.114 1.384 1.405 2.685 4.09 2.53 3.55 10.4 尺寸 2.25 6.593 6.255 5.625 3.431 1.789 2.903 2.507 3.114 3.161 6.041 9.203 5.693 7.988 10.4 为了减少尾水管的开挖深度，采用弯肘形尾水管，由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分