发布时间 : 星期一 文章水轮机复重点更新完毕开始阅读4649d170bcd126fff6050b1d
轴流式不保持协联时kP=2.4~2.6,混流式水轮机<2. 11、什么是水力机械的全特性或四象限特性？
答：表征水力机械工作状态性质的主要参数有水头（H），流量（Q）、轴端力矩（M）、转速（n）和轴功率（P）等。这些参数正负方向的不同组合，构成水力机械的八种工作状态，表征这八种工作状态的工作曲线称为水力机械的全特性或四象限特性。 12、转浆式水轮机的飞逸转速存在哪两种情况？
答：1）当导水机构，转轮叶片操作机构同时失灵，且两者的协联机构也遭到破坏，桨叶安放角φ于导叶开度α可能发生任意组合
2）当导水机构和转轮桨叶操作同时失灵，但两者之间的协联关系仍保持。 13、导叶的翼型有哪几种？对环流有何影响？ 答：有正曲率型，负曲率型和对称性三种
正曲率的导叶有使环量减小的效果故高比转速水轮机中采用 负曲率的导叶有使环量增加的效果故低比转速水轮机中采用 对称性主要用在低水头高比转速的轴流式水轮机中
1． 解释牌号为XLH200-LJ-300的水轮机的含义并简述其主要工作参数？
表示斜流可逆式水泵水轮机，转轮型号200，立轴，金属蜗壳，转轮标称直径是300cm。 工作水头 H 是水轮机进出口单位重量水流的能量差值，单位m。 流量 Q 是单位时间内通过水轮机的水流体积，单位m3/s 转速 n 是转轮单位时间内旋转的次数，单位 r/m 出力 P 是水轮机轴端输出的功率， 单位为kw. 效率ηt 为水轮机的输入和输出功率之比。
2．当水流流经部件时产生的水力损失主要有哪几部分组成？
1.由于水的粘性，当水流流经过流部件时，要产生沿程水利摩擦损失，摩擦损失大小主要与水流流速，过流部件表面的粗糙、流道水力半径、水流流态及流道长度等因素有关。 2.水流通过过流部件时，由于流道形状，过水断面面积及流动方向的突然改变，必然在该区域要产生漩涡、回流或脱流等现象。由于液体内部的相互摩擦和碰撞，需要消耗一定的水流能量。
3.当水流绕流导叶、转轮叶片等导流体时，要产生头部撞击或尾部脱流损失，该损失主要与导流体形状及其安放位置有关。另外，水流离开尾水管出口断面时，需要具有一定的流速。这样必存在尾水管出口的动能损失。 3.常用的补气方式有哪些？其各适用于什么情况？
答：有自然补气和强迫补气两种方式。 当下游水位变化不大且吸出高度为正值时，采用自然补气。当下游水位变化的幅度大且Hs<-5m以上采用自然补气有困难时，采用射流泵或压缩空气进行强迫补气。
4.为什么说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站？
答：从分析切击式水轮机的等效率曲线可知，切击式水轮机的效率沿横轴Q11变化很缓，而沿纵轴n11变化很大，这说明在转轮直径、转速为常数时，其效率受水头变化影响大，受流量变化影响小。所以说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站。 5.什么叫做稳定工况？轴流式水轮机的过渡过程包括哪些？
当水轮发电机在运行过程中，负荷不变动时，水轮机的主要工作参数如水头、流量、转速、轴功率、轴端力矩、导叶与转轮的安放位置等都不发生变化，此时这些参数的大小和方向与时间无关的这种工况。
过渡过程有水轮机的启动和停机，大幅度的增和减负荷，事故甩负荷和紧急停机，产生飞逸和退出飞逸，发电机转调相等。
6、试推导冲击式水轮机基本方程和理论与实际的最优速度比为多少？
答：将水斗对射流水体的作用力记为R,射流对水体的作用力记为P，并假设在某一相当短时间dt内转轮做匀速转动，则根据动能量定理得：
??R???Qg?(?2cos?2??0)而射流的作用力为反作用力得：P??R故有P??Qg(?0??2cos?2)(?0为射流接近水斗但未到达水斗的水流相对速度?2为射流离开水斗但未到达水斗出水边的水流相对速度)
忽略损失，则得?2??0?v0?u把此事代入上式得?QP?(v0?u)(1?cos?2)两边同乘u得基本方程：gN?Pu??Qg(v0?u)(1?cos?2)u理论：u=v0/2=0.5实际：?max=0.46~0.49
7.反击式水轮机尾水管的作用?尾水管恢复系数？ ①将转轮出口处的水流引向下游。
②利用下游水面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空。 ③利用转轮出口处的水流动能，将其转换成为转轮出口处的动力真空。
尾水管恢复系数：实际恢复的动能与理想恢复的动能的比值称为尾水管的恢复系数ηw，即：?w?V222g5?(hw?V2g)2V222g尾水管对轴流式水轮机比对混流式水轮机更重要。
8.混流式水轮机和水斗式水轮机的基本结构各有哪些主要部件？其模型综合特性曲线各有什么特征？
答：混流式水轮机的主要部件包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和和尾水管。 水斗式水轮机的主要部件包括进水管、喷管、转轮、外调节机构、副喷嘴、机壳和排水坑渠。 混流式水轮机模型综合特性曲线由等效率线、等开度线、等空化系数线与出力限制线所构成。混流式水轮机模型综合特性曲线上通常标有5%出力限制线。
9.已知一水轮机转速n>0,且在水轮机工况下运行，完成下列表格（填‘+’或‘-’）并在下图中标出各参数线条的指向。 M
H P Q Tn
答案：— — — + — Q 向上 n 向下 m 向上。
10.假如水泵水轮机在水泵运行时突然停电，水泵水轮机会先后经历那些运行区，最后会发生什么危险？应如何应对这些危险?
答：机组先后经历：水泵工况，制动工况，水轮机工况。最后可能导致飞逸，应先关闭活动导叶来排除危险，若活动导叶不能关闭，则关闭快速闸门。 1.什么是圆柱层无关性假设？它的意义是什么？
答：假定水流在轴流式转轮区域内是沿着与主轴同心的圆柱层面上流动，水流绝对速度在半径方向的分量Vr=0,即在各圆柱层之间水流质点没有相互作用。这就是圆柱层无关性假设。
意义：根据圆柱层无关性假设，可以将轴流式转轮分解成许多无限薄的圆柱层，再分别对每一个圆柱层进行研究，展开这些圆柱层便得到许多互不相关的平面和相对运动为势流绕流的直列叶栅。这样就将轴流式转轮内负暂的三元流动问题，简化为对平面无限直列叶栅绕流问题的求解。
分别简述两种轴流式水轮机模型综合特性曲线的特点。哪个在模型综合特性曲线上不作出出力限制线？为什么？
答：轴流定桨式水轮机的等效率曲线形状陡峭，随着单位流量Q11增加，效率变化很大。 轴流转桨式水轮机的转轮叶片和导叶之间组成的协联关系，使得高效率区域宽广，所以它能很好的适应水头及处理的变化。
轴流转桨式水轮机只有在叶片转角?和导叶开度很大时出力才会下降，轴流转桨式水轮机的最大出力主要受空化条件限制，由于他的空化性能较差，空化系数较大，不允许水轮机在气蚀条件差的工况下运行。因此在模型综合特性曲线上不作出出力限制线。
3.什么是飞逸转速过渡过程？为什么机组不允许在飞逸工况下持续运转？推到轴流式水轮机飞逸方程式？
答：当机组甩负荷而调速失灵倒水机构不能关闭，水轮机转速将迅速升高，直至达到该导叶开度下的飞逸转速Nr,这个过程称飞逸转速过渡过程。
因为飞逸转速产生离心力很大使机组转动部分受力严酷，特别是当装置的水头较高导叶开度较大时不安全。
水轮机发生飞逸是水流的能量都用来克服摩阻力矩，水轮机效率为零。所以Hm=0 由流量调方程推出nR??30RQ?ctg?r???ctg?0? 2??r?2?b0F?4.推导质点运动微分方程。
答：水流质点M1在流面上运动。该质点相对运动的速度为w1，经过dt时间后，自M1点运动至M2点，则它在流面上的位移为
M1M2?wdt
M1M2在轴面上的投影即为质点在轴面流线上的位移dldl=wmdt?vmdt (1)
M1M2在圆周方投影亦是质点在圆周方向的位移dLu