水电站动力设备基础知识论述.pdfVIP

水利水电工程动力（水机）专业 1、水轮机型号由哪几部分组成，分别描述。HL220-LJ-550 表示什么意义？ 答：由三部分组成，第一部分为水轮机型式和转轮型号（用比转速表示），第二部分 为主轴布置形式和引水室特征，第三部分为转轮标称直径。 HL220-LJ-550 表示为：混流式水轮机，转轮型号（比转速）为 220，立轴、金属蜗 壳，转轮直径为 550cm。 2、水轮机的基本工作参数通常指那几个，说出其定义和它们之间的关系。 答：（1）水头：是指水轮机进口和出口截面处单位重量的水流能量差，单位 m；（2） 流量 Q：是指单位时间内通过水轮机某一既定过流断面的水流体积，单位 m3/s。在额定 水头下，水轮机以额定转速、额定出力运行时所对应的水流量称为设计流量，它是水轮 机发出额定出力时所需要的最大流量；（3）转速 n：水轮机转速是水轮机在单位时间内 旋转的次数，单位 r/min；（4）出力 P：是水轮机轴端输出的功率，单位 kW；（5）效率 η：水轮机的输入和输出功率之比称为水轮机的效率； 关系：P=9.81×Q×H×η 3、简述水轮机比转速与转轮出口直径和转轮出口动能的关系。 答：在水头和出力相同的条件下，比速越高，其转速也越高，转轮出口直径越小。 比速越高，出口动能占水头的比重也越大，有更多的转轮出口水流剩余能量需要依靠尾 水管回收。 4、分别描述混流式、轴流式和冲击式水轮机转轮标称直径（简称转轮直径）是如何 规定的？ 答：（1）混流式水轮机转轮标称直径是指其转轮叶片进水边的最大直径；（2）轴流 式、斜流式和贯流式水轮机转轮标称直径是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室内径；（3） 冲击式水轮机转轮标称直径是指转轮与射流中心线相切处的节圆直径。 5、简述水轮机按水流方式划分的型式及其适用水头范围 答：贯流式、轴流式、斜流式、混流式和射流式。 贯流式适用于低水头，轴流式适用于中低水头，斜流式和混流式适用于中高水头， 射流式适用于高水头。 6、水轮发电机结构主要有哪些部件组成？其中转子和定子又有哪些部件组成？ 答：水轮发电机系由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主 — 301 — 要部件组成。 转子由主轴、转子支架（包括轮辐及支臂）、磁轭、磁极等组成。 定子由机座、定子铁芯和绕组等部件组成。 7、反击式水轮机有哪些主要过流部件?各自的作用是什么? 答：（1）蜗壳：引水部件，引水到导水机构，形成必要环量；（2）导水机构：导水 部件，调节有功，关闭机组；（3）转轮：能量转换部件；（4）尾水管：排水部件，回收 转轮出口动能。 8、简述水轮机尾水管的作用 答：一方面将转轮出口水流引向下游。另一方面由于其纵断面是扩散形流道，可以 提高转轮后的真空度，降低尾水管出口流速，不仅使转轮能转换更多的水流能量，而且 还减少出口水流动能损失。 9、减轻尾水管振动的措施通常有几种方法?尾水补气有那两种方式，常用那一种？ 答：减轻尾水管振动的措施：（1）尾水管加导流隔板；（2）尾水管补气； 尾水管补气方式：（1）自然补气；（2）强制补气； 常用的补气方法：强制补气。 10、在计算水轮机安装高程时如何确定尾水位？尾水位的意义是什么？ 答：对多台机组电站，往往按一台机满负荷时的下游水位为尾水位；对于单机运行 的电站按半负荷时下游水位计算。 尾水位的意义在于：如何确定尾水位，不但与电站的运行方式（几台机同时运行）， 水轮机设备寿命（汽蚀问题），而且与电站工程量和造价等都有密切的关系。 11、汽蚀系数与尾水管的性能有什么关系？ 答：汽蚀系数小，水轮机不易产生汽蚀，单位水管的水头损失大、回收动能少，意 味着尾水管性能差；反之，汽蚀系数大，使水轮机汽蚀加重，但尾水管水头损失小，回 收动能多，意味着尾水管性能好。这说明尾水管性能的好坏与水轮机的汽蚀性能是矛盾 的。 12、简述发电机伞式和悬式结构及其适用条件 答：推力轴