一、 绘制蜗壳单线图1、蜗壳的型式 ：在资料中已经给出水轮机的型号为 HL220-LJ-225 ，而且电站设计水头 HP=46.2m ＞40m ，根据《水力机械 》第二版 P96 页书中蜗壳分类 ，则蜗壳的型式应为金属蜗壳 2、选择蜗壳的主要参数（1）金属蜗壳的断面形状为圆形，为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取0 345 通过计算得出 Qmax 值，计算如下 ：○1N f1500015625KW式中 ： N f60000 KW15000 KW ，f 0.96Nr0.964f2Q 1Nr3156251.111.15m3 s○1 max9.81 2.25230.919.81D12 H r246.2 2其中：Q111150 L s1.15 m3s ( 由附表一查得 ) ， D12.25m ， H r46.2m ，0.91 （由附表一查得 ）○3Qmax Q11max D12 H r1.112.25246.238.2m3 s由蜗壳进口断面流量QcQmax得0360Qc34538.236.61m3 / s360（2）根据《水力机械 》第二版P99 中图 4—30查得，可知当设计水头为 46.2m ＜60m时，蜗壳的进口断面的平均流速 VC =5.6 m / s 。
3）因为已知水轮机的型号 HL220 — LJ— 225 ，则由《水力机械 》第二版 P162 的附表 5查得此时蜗壳的座环内径Db =3250mm，外径D a =3850mm，所以有蜗壳座环的内 、外半径分别为 ： rb =Db2=1625mm=1.625m， ra =Da2=1925mm=1.925m .. ..座环尺寸（ mm）比例： 1：1003、蜗壳的水力计算（ 1）对于蜗壳进口断面 ：断面的面积 ： FcQc0Qmax34538.26.537m2Vc360 Vc3605.6断面的半径 ： maxFc0 Qmax34538.2360 Vc3601.443m5.6从轴中心线到蜗壳外缘的半径： Rmaxra2 max1.925 2 1.443 4.811m 2）对于断面形状为圆形的任一断面的计算设 i 为从蜗壳鼻端起算至计算面 i 处的包角 ，则该计算断面处的 QiiQmax ，360ii Qmax， Ri ra2 i 其中 ： Qmax38.2m3 / s， Vc 5.6m / s ，360 Vcra1925mm1.925m 。
计算结果见下表 ：. 专业 .专注 ... .. ..i ( )Qii Qmax (m3 / s)Fc m2iQmaxi (m)Ri ra 2 i (m)360360Vc00001.925151.5920.2840.3012.527303.1830.5680.4252.776454.7750.8530.5212.967606.3671.1370.6023.128757.9581.4210.6733.270909.5501.7050.7373.39910511.1421.9900.7963.51712012.7332.2740.8513.62713514.3252.5580.9033.73015015.9172.8420.9513.82816517.5083.1260.9983.92118019.1003.4111.0424.00919520.6923.6951.0854.09521022.2833.9791.1264.176. 专业 .专注 ... .. ..22523.8754.2631.1654.25524025.4674.5481.2034.33225527.0584.8321.2404.40627028.6505.1161.2764.47828530.2425.4001.3114.54830031.8335.6851.3454.61631533.4255.9691.3794.68233035.0176.2531.4114.74734536.6086.5371.4434.811（ 3）蜗壳断面为椭圆形的计算当圆形断面半径S 的时候蜗壳的圆形断面就不能与座环蝶形边相切，这时就用椭圆断面 。
由《水电站动力设备手册 》查得：蝶形边高度可近似定为 ：b00.1D10.25D10.1D10.252.250.12.250.506mh222临界值 Sh0.5060.882m，为座环蝶形边锥角 ，一般取 55 度coscos55由圆形断面=345 0，1.443m 得蜗壳系数 CO3451062.2ra0ra (ra2 0 )1.9251.443 1.925(1.925 21.443)当 i =S=0.882m 时得临界角i ( )C (raira (ra2 i )) 1510结合可知 ，当断面包角在0～ 151度的时候S ，取 椭圆断面 椭圆短半径21.045A0.51L21.345L. 专业 .专注 .. .椭圆的当量面积 A.. . .2 2i d tan椭圆长半径1L21 cot椭圆断面中心距 aira1.22 i椭圆断面外半径 Ria1h0.5060.506Lsin 5500.618msin0.819计算结果见下表 ：iiiA21aiRiC00.0000.0000.129-0.1650.5681.7242.292150.0140.2510.326-0.0250.6101.8952.505300.0280.3650.5460.1070.6502.0562.706450.0420.4570.7830.2310.6872.2072.894600.0560.5371.0340.3480.7222.3493.072750.0710.6101.2970.4590.7562.4853.241900.0850.6781.5710.5660.7872.6153.4031050.0990.7411.8550.6680.8182.7403.559. 专业 .专注 ... .. ..1200.1130.8022.1490.7670.8482.8613.7091350.1270.8602.4530.8640.8772.9793.8561510.1420.9202.7860.9640.9073.1013.689根据计算结果 ，画蜗壳单线图 ，如下图所示 ，比例为 1:80 ，单位为 mm 。
蜗壳单线图 （单位 mm ）比例 1：80二、 尾水管单线图的绘制因为选用的水轮机型号为 HL220-LJ-225 ，说明水轮机的标准直径D1 =225cm=2.25m 由资料中的图可有下表 ：型D1HH 1H 2H 3H 4H 5L1L2LB4B5式12参1.02.932.782.501.520.791.21.111.381.402.68。