目 录

一、水轮机选型计算的依据及其基本要求……………………………………………………………1 1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据……………………………1 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求………………………………………………1 二、反击式水轮机基本参数的选择计算…………………………………………………………1 1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号……………………………1 2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数……………………………1 3 效率修正………………………………………………………………………………4 4 检查所选水轮机工作范围的合理性…………………………………………………4 5 飞逸转速计算…………………………………………………………………………5 6 轴向推力计算…………………………………………………………………………5 三、水斗式水轮机基本参数的选择计算………………………………………………10 1 水轮机流量……………………………………………………………………………10 2 射流直径d0……………………………………………………………………………10 3 确定D1/d0……………………………………………………………………………10 4 水轮机转速n…………………………………………………………………………10 5 功率与效率……………………………………………………………………………………11 6 飞逸转速………………………………………………………………………………12 7 水轮机的水平中心线至尾水位距离A………………………………………………12 8 喷嘴数Z0的确定…………………………………………………………………………12 9 水斗数目Z1的确定………………………………………………………………………12 10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系……………………………………………13 11 引水管、导水肘管及其曲率半径…………………………………………………13 12 转轮室的尺寸……………………………………………………………………14 A 水机流量………………………………………………………………………………17 B 射流直径…………………………………………………………………………………17 C 水斗宽度的选择………………………………………………………………………………17 D D/B的选择…………………………………………………………………………………17 E 水轮机转速的选择……………………………………………………………………………17 F 单位流量的计算………………………………………………………………………………17 G 水轮机效率……………………………………………………………………………………18 H 飞逸转速……………………………………………………………………………………18 I 转轮重量的计算………………………………………………………………………………18 四、调速器的选择…………………………………………………………………………………20 1 反击式水轮机的调速功计算公式……………………………………………………………20 2 冲击式水轮机的调速功计算公式……………………………………………………………20 五、阀门型号、大小的选择………………………………………………………………………21 1 球阀的选择……………………………………………………………………………………21 2 蝴蝶阀的选择…………………………………………………………………………………22

水轮机的选型计算

一、水轮机选型计算的依据及其基本要求

1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据：

1） 装机容量、装机台数、单机额定出力Nr、最大出力Nmax和负荷性质； 2） 水电站的设计水头Hr，最大水头Hmax，最小水头Hmin，加权平均水头Hcp； 3） 水电站上下游水位与流量关系曲线，水头、流量过程线或保证率曲线，引水管 损失等；

4） 水电站的泥沙资料（含沙量、泥沙类别、特性等），水质资料（水温、化学成分、 PH值、硬度、含气量等）；

5） 水电站厂房形式，引水方式和引水管长度、直径；机组安装高程及允许吸出高 度Hs＇；

6） 制造厂与水电站间的运输条件、水电站的安装条件（允许最大挖深值等）。 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求：

1） 具有优良的能量指标，所选择的水轮机应能经常运转于高效率区；

2） 具有良好的汽蚀性能及工作稳定性，机组的压力脉动要小，调节灵活，安全可 靠；

3） 尽可能选择较小尺寸的水轮机，如尽量选择比转速较高的水轮机转轮，选择单 位转速n11值稍高于最优单位转速n110值，单位流量Q11近于最大单位流量Q11max值；

4） 结构要先进合理，易损零部件能拆卸互换，做到因地制宜； 5） 满员运输、安装、检修的要求。

二、反击式水轮机基本参数的选择计算

1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的类型和转轮型号。

目前，一般在水头H=3~30m范围内选用贯流式水轮机，H=3~60m范围内选用轴流式水轮机（一般Hmax/Hmin＞2，D≥2.0m时用转桨式），H=20~600m范围内选用混流式水轮机，H=300~1000m范围内选用冲击式水轮机，在相同水头段内可使用不同的机型时，需对它们进行性能、技术经济的初步比较后再选定。对于只给出设计水头的中小型反击式水轮机，其工作水头范围可参考图2-1-1。

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2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮标称直径D1、额定转

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