1、 8960水輪機、水泵及輔助設備期末復習指導(一)判斷題(15分)(對打心錯打X)水輪機的工作水頭是水電站上、下游的水頭差。(X)尾水管是反擊式水輪機的必要部件。(V)水輪機的進口環量必須大于零才能正常工作。(X)液壓裝置中的油容積占60%70%，壓縮空氣容積占30%40%(X)水輪機與發電機是水電站的心臟。(V)可逆式水輪機即是水泵，又是水輪機。(V)貫流式水輪機用于高水頭電站。(X)噴嘴是沖擊式水輪機的必要部件。(V)轉輪中水流的軸面速度就是軸向速度。(X)6輪機尺寸越大，其效率越低。(X)7.高水頭電站的水輪機一般用金屬蝸殼。(V)&尾水管的損失越大，其恢復系數越小。(V)9水輪機導葉開

2、度越大，其空化系數越大。(X)10.轉槳式水輪機模型綜合特性曲線上都不繪制出力限制線。(V)(F)1、水輪機額定出力是在最大水頭、最大流量、額定轉速下水輪機主軸輸出的功率。(F)2、軸流定槳式水輪機適用于工作水頭不穩定負荷變化大的水電站。(F)3、對水頭小于25m的電站，應優先考慮選擇軸流式水輪機。(T)4、斜流式水輪機的應用水頭介于軸流式與混流式水輪機之間。(T)5、水輪機的動態真空值與水輪機本體無關，它與水輪機的尾水管、運行工況有關。(F)6、對于軸流轉槳式水輪機，當水頭低于水輪機的設計水頭時，水輪機的出力受發電機的額定出力的限制。(F)7、水斗式水輪機的尾水槽與尾水管的功用相同。(F)8

3、、比轉速愈高的水輪機，應用水頭高、單位流量就愈大。(T)9、在水輪機選型計算中，在單機容量不變的情況下，若所選機型的比速愈高，過流能力愈強，有利于減小轉輪直徑。(T)10、對于流量較小的中高水頭電站，為了滿足強度要求和獲得較好的水力有關系，采用包角較小的金屬蝸殼。(T)11、筒式導軸承回轉油箱蓋板的內緣有迷宮式密封環，以防止油霧外溢。(T)12、水輪機運行在極限出力點時，隨著導葉開度增大其出力下降。(F)13、在選擇配套同步發電機時,要求水輪機的最大逸速大于配套發電機的允許最大逸速。(T)14、混流式水輪機增加葉片數目的目的是提高轉輪的強度,但會使水輪機的過流量相應減少。(T)15、隨著發電機

4、負荷增加的同時,水輪機必須相應地將導水時開度增大。二，單項選擇題(4)1、按水輪機基本技術條件規定，沖擊式水輪機允許負荷范圍是：40100%(2)70100%(3)30100%(4)25100%。(4)2、水斗式水輪機與混流式水輪機相比較，其特點是()。適用高水頭，大流量；(2)平均效率高；(3)應用水頭范圍窄；(4)結構簡單，工程造價較低。(1)3、水斗式水輪機噴管相當于反擊型水輪機的()。(1)導水機構；(2)導葉操作機構；(3)導葉；(4)泄水錐。(2)4、水輪機線性特性曲線中包括()。(1)主要模型綜合特性曲線；(2)工作特性、水頭特性和轉速特性曲線；(3)效率特性曲線；(4)運轉綜合

5、特性曲線。(1)5、已知發電機效率為0.96，水輪機效率為0.89，機組單機容量為12500kw，則水輪機出力為。(1)13021kw(2)12000kw(3)14045kw(4)11125kw(3)6、混流式水輪機基礎環的作用是()。(1)承受水流軸向推力；(2)承受基礎混凝土重量；(3)座環基礎，在安裝、檢修時放置轉輪；(4)承受機組轉動部分的重量。(1)7、比轉速與水輪機能量特性、空化性能的關系表述正確的是(1)比轉速越高，能量特性越好；(2)比轉速越高，空化特性越好；(3)比轉速越高，能量特性越差；(4)比轉速的上限值主要受能量特性限制的；(2)8、屬于導水機構的傳動機構是()。(1)

6、接力器；(2)控制環；(3)導葉；(4)頂蓋。(2)9、混流式水輪機在轉輪直徑值的計算時,單位流量值是指與對應點值。(1)最高效率,最大單位流量；(2)最優單位轉速,5%出力限制線；(3)最高效率、最優轉速。(3)10、中、低水頭混流式水輪機轉輪直徑D與葉片出水邊的最大直徑D的關系是。l2(1)DD；(2)D=D；(3)DWD；(4)D2D；12121212(2)11、混流式水輪機的設計水頭是()。(1)水輪機正常運行水頭；(2)水輪機發出額定出力的最低水頭；(3)水輪機發出最大出力的最低水頭；(4)保證水輪機安全、穩定運行的最低工作水頭。(1)12、混流式水輪機的端面間隙的調整是通過部件進行

7、調整。(1)端蓋的調節螺釘(2)耳柄式連桿的旋套(3)叉頭式連桿的螺桿(4)15、由于發電機層與水輪機距離較小，為方便輔助設計布置應考慮選用哪種梯形混凝土蝸殼。(1)上伸式；(2)下伸式；4)16、座環下環內緣的下部與(1)底環；(2)頂蓋；2)17、水電站的三大主設備是指：(1)水輪機、水輪發電機、調速器；(3)水輪機、電力變壓器、調速器；(3)對稱式；(4)平頂式。)相接。尾水管；(4)基礎環。)。水輪機、水輪發電機、電力變壓器；水輪發電機、調速器、電力變壓器。4)18、反擊式水輪機能量損失產生的原因有()。(1)水力損失和容積損失；(2)機械損失和容積損失；水力損失和機械損失；(4)水力

8、損失、容積損失和機械損失3)19、尾水管的重要性對軸流式和混流式水輪機的影響一般情況下是（1）對混流式的影響更大（2）影響程度相同（3）對軸流式影響更大（4）無法斷定。（2）20、對尾水管內的水力損失的敘述，說法正確的是：（）。（1）尾水管出口水流動能愈小，則尾水管的回能系數愈；（2）尾水管出口水流動能愈小，則尾水管的回能系數愈大；（3）尾水管出口水流動能愈大，則尾水管的回能系數愈大；（4）尾水管出口水流動能愈大，則尾水管的回能系數愈小。葉片角度可以調整的水輪機有（A）軸流式斜流式與貫流式實際水電站中運行的水輪機其轉速（A）保持不變當水輪機運行在大流量時，出口-與圓周速度方向（B）相反比轉速越

9、高的水輪機，其空化系數（A）越大計算水輪機的轉速直徑D1時應用。（A）額定水頭H混流式水輪機的效率修正采用（A）等值修正法沖擊式水輪機的流量與轉速（A）有關當需要減少蝸殼的平面尺寸時蝸殼包角應選（A）大一些水輪的流量調節的實質是（A）改變導葉出口水流角a10比轉速高的水輪機，其尾水管深度h應是（A）大一些（二）填空題（30分，每空1分）水電站是通過（水輪機）把水能轉化為旋轉機械能，再通過（發電機）把機械能變為電能的。反擊式水輪機的過流部件由（導水室）、（導水機構）、（轉輪）和（尾水管）所構成。水輪機轉輪中，水流的絕對速度是（牽連速度）與（相對速度）的合成。硬反饋的作用時實現（有差）調節，使并網

10、機組穩定地分配（負荷）。名詞解釋1、GT800-WP-410答：貫流轉槳式水輪機，轉輪型號800，臥軸燈泡式，轉輪標稱直徑為410cm。2、HL220LJ250答：混流式水輪機，轉輪型號220，立軸金屬蝸殼，轉輪標稱直徑為250cm。3、蝸殼最大包角答：指蝸殼的進口斷面到蝸殼的鼻端所圍角度。4、水輪機比轉速答：水輪機在水頭為lm，出力為1KW時所具有的轉速。5、空蝕答：當流道中水流局部壓力下降到臨界壓力（一般接近汽化壓力）時，水中氣核成長為氣泡，氣泡的聚積、流動、分裂、潰滅現象的總稱。6、單位流量答：水輪機轉輪標稱直徑為1m，有效水頭為1m時所具有的流量。三）簡答題（15分，可任選其中三題，每

11、題5分）1從能量利用與結構角度說明沖擊式水輪機與反擊式水輪機的區別。答案：沖擊式水輪機是利用水流的動能工作的，反擊式水輪機是利用水流的功能與壓能工作的。由于能量利用形式的不同，帶來其機構的不同。反擊式水輪機是具有噴嘴，有壓水流通過噴嘴后變成動能（高速射流），沖動轉輪坐功。由于利用動能做功，其轉輪漿片多呈斗葉狀。轉輪是部分進水，水流在大氣壓狀態下通過水輪機。反擊式水輪機充分利用水流的壓能與動能的需要，由蝸殼、導水機構、轉輪與尾水管而形成封閉的流道，轉輪全周進水，水流是有壓的。轉輪葉片的斷面呈空氣動力翼型形狀。2簡述反擊式水輪機中易發生的空化類型與易發生部位。答案：反擊式水輪機中易發生翼型空化、間

12、隙空化、局部空化與空腔空化。翼型空化發生在轉輪葉片上，尤其是葉片背面出口邊附近；間隙空化發生在導水葉的端面間隙處及止漏環處，軸流式水輪機葉片外緣是間隙空化發生最嚴重的地方；局部空化發生在過流表面的凹凸不平處；空腔空化發生在尾水管中。什么是PID調節規律？有何優越性？答案：PID調節規律即按比例積分微分規律進行調節的方式，同PI調節規律一樣，PID調節規律具有消除調節后轉速偏差的特點。此外，在對調節系統過渡過程影響方面，不僅按轉速偏差進行調節，并且也按轉速的加速度（微分部分）進行調節。在機組負荷突然變化時，調速器會根據轉速偏差的加速度大小迅速調節導葉的開度，即具有超前作用與預見作用，可以減少調節

13、時間和提高調節的穩定性。小型反擊式水輪機有幾種引水型式？答：小型反擊式水輪機除了用蝸殼引水外，還常用明槽引水，罐式引水，小型流式水輪機還用豎井式和軸仲式裝置型式。定槳式水輪機與轉漿式水輪機有什么區別？答：定槳式水輪機的葉片不能改變角度，工況變化時效率變化大，高效率區窄，轉槳式水輪機葉片可以改變角度，工況變化時效率下降慢，高效率區寬廣。高比轉速水輪機用于高水頭水電站有什么問題？答：高比轉速水輪機一般葉片數目少，過流量大，因此，轉輪強度低，空化系數大，用于高水頭時，轉輪強度不夠，容易發生空化。1、常用的補氣方式有哪些？其各適用于什么情況？答：有自然補氣和強迫補氣兩種方式。當下游水位變化不大且吸出高

14、度為正值時，采用自然補氣。當下游水位變化的幅度大且Hs0.5s，故發生直接水擊r壓力上升值為：AH=且口=850X(3-0)=260如)9.8g9.8壓力上升率為：=260.2x100%=578.2%H045L臬水電站上游k=iOOOD,下游水-位.=疏5,水屜機的單位流量“冷八心，別水管損2=T假定水輅機肘效率燈=Mi發電機対效和=山沁，試求該術輪機妁出力F與發電機的出力P注：水輪機的作水久H=Hr-ih.H.為毛水頭L解:朋輅機的工作水頭為：11=氣一占h=VT-Ab=1U誠-疝U-)=y.K1Q117=aix20 x4S0.9F=晞丸xQ.2某水電站裂置一臺小機組，水輪機旳號為HL240

15、-LJ-14O,水輪機M力為艙OOkM水輪機型號HL240-U-2SO.科兩水輪機T況柑似，求大機的水輪機川力是多少。注；叮用一次近似式訃第解：根據水輪機的相似率，在同樣水頭條件下，水輪機的出力與轉輪直徑的平方成正比，故大機組的出力為：P=3200 x(280/140)=12800CkW)1、某小型水電站裝機容量4X2500KW，設計水頭32m，選用HL240LJ120型水輪機,單機引用流量9.8m3/s,模型氣蝕系數o=0.21,導葉相對高度b=0.365，電站海拔高程122m，下游最低0尾水位118m，求水輪機安裝高程。(8分)水電站下游水位和流量關系曲線如下：Z(m)600.1600.5

16、601.0601.3601.5601.8Q(m3/s)81520253040E122解：H=10-KgH=10-1.3x0.21x32=1.13(m)s900g900本電站為4臺機，由1臺機額定流量Q=9.8m3/s查上表得下游水位600.3mbDZ=Z+H+1aws2Z=600.3+1.13+0.365x1.2/2=601.649(m)a2、某混流水輪機D1=2.5m，H=35m。已知模型試驗數據：D1M=0.46m，HM=4m，在效率最高時nM=300r/min,Qm=0.32m3/s，PM=11.0kW。試求原型機在效率最高時的n、Q、P和nmax。(8%)解：計算模型的單位參數：nD300 x0.46n=m1m=69(r/min)11尹4mQ=一Q=032=0.756(m