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1、水轮机型号选择根据水电站的水头变化范围36.0m38.0m,在水轮机洗力型谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL240和ZZ440两种，现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出有关参数，并进行比较分析。 一）HL240型水轮机方案的主要参数选择 1).转轮直径D1计算查表3-6和图3-12可得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量 = 1.24 效率=92%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量=1.24 上述的 ，和额定出力= =36m = = =4.109 m 选用与之接近而偏大的标称直径 D1=4.5m 2) 转速n计算 查表3-4可得HL240型水轮机在最优工况下单位转速=
2、72,初步假定=将已知的和加权平均水头=36m, =4.2m 代入 n= 故选用与之接近而偏大的用步转速n=100 3) 效率及单位参数修正 查表3-6可得HL240型水轮机在最优工况下的模型最高效率为=92% 模型转轮直径为=0.46m 根据式（3-14），求得原型效率 则效率修正值为 考到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异， 常在已求得值中减去一个修正值=1.3则可求得效率修正值=1.6%得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为 =93.6% 故与上述假定值相同 单位转速的修正值按下式计算按规定单位转速可不加修正 同时单位流量也可不加修正有上述可见是正确的， 那么上述计算及选用结果=
3、4.5m n=100 也是正确的。 4)工作范围的检验 在选定=4.5m =100rmin 后，水轮机的及格特征水头相对应的 可计算出结果。 水轮机在，下工作时即为故则水轮机的最大引用流量为： 与特征水头，相对应的单位转速为 在HL240型水轮机模型综合特征曲线图上分别绘出=1034 和的直线，如图3-34所示由图可见，由这三根直线所围成的水轮机工作范围基本上包含了特性曲线的高效率区，所以对于HL240型水轮机方案，所选定的参数=4.5m =100rmin是合理的。5).吸出高度的计算 由水轮机的设计工况参数，=75，=1034，在图3-24上可查出相应的气蚀系数=0.15，并在图2-26上查
4、得气蚀系数的修正值约为=0.032，由此可求出水轮机的吸出高度为=可见，HL240型水轮机方案的吸出高度满足电站要求6).安装高程m二）ZZ440水轮机方案的主要参数选择 1).转轮直径计算由表可知，ZZ440型转轮限制工况的单位流量= 1.65 ，最优工况的=115。根据本电站的具体条件4，则允许的最大气蚀系数值为= 在满足-4m吸出高度的前提下，从图3-16中科查出选用工况点（）处的单位流量=1030 同时可查的该工况点的模型效率并据此假定水轮机的效率为92%将各参数代入式（3-31）可得=4.5m选用标称直径=4.5m2) 转速n计算 n= 选用与之相近而偏大的同步转速n=166.73)
5、.效率及单位参数修正对于轴流转浆式水轮机，必须对其模型综合特性曲线图上的每个转角的效率进行修正。当叶片转角为时的原型水轮机最大效率可用下式计算根据表3-7知=0.46m, =3.5m,并已知=4.5m,H=36m,代入上式可算得=0.651（1-）叶片在不同转角时的可由模型综合特征曲线查出，从而可求出相应值的原型水轮机的最高效率。当选用效率的制造工艺影响修正值=1%时，即可计算出不同转角时效率修正值其计算结果表3-8 ZZ440型水轮机效率修正值计算表叶片转角00.8490.880.8880.8830.8720.860.9020.9220.9270.9240.9170.909-0.0530.0
6、420.0390.0410.0450.0490.0430.0320.0290.0310.0350.039 由表3-7查得AA440型水轮机最优工况的模型效率为=89%，由于最优工况接近于= 等转角线，故可采用=2.9%作为其修正值，从而可得原型最高效率为= 89%+2.9%=91.9% 已知在吸出高度-4m限制的工况点（）处的模型效率为，而该工况点处于=+和=+等转角线之间，用内插法可求得改点的效率修正值为=3.14%，由此可得该工况点的原型水轮机效率为=88.2%+3.14%=91.34%（与上述假定的92%相近）由于=1.623.0%，故单位转速可不作修正，同时单位流量也可以不作修正。由此
7、可见，以上选用的=4.5m, n=166.7是正确4).工作范围的检验在选定=4.5m, n=166.7后，可求出水轮机的及各特征水头相对应的值。则水轮机的最大引用流量为与特征水头，相对应的单位转速为 在型水轮机模型综合特征曲线图上分别绘出=1034 和的直线，如图3-34所示由图可见，由这三根直线所围成的水轮机工作范围基本上包含了特性曲线的高效率区，所以对于型水轮机方案，所选定的参数=4.5m = n=166.7是理的5）.吸出高度的计算 由水轮机的设计工况参数，= ，=1034，在图上可查出相应的气蚀系数= 并在图2-26上查得气蚀系数的修正值约为=0.032，由此可求出水轮机的吸出高度为=可见，型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。6）.安装高程根据水电站式（2-36）立轴轴流式水轮机=150-3.56+0.36904.5=148.1m三）两种方案的比较分析技术性能比较两水轮机模型的使用水头范围均满足水电站的水头变化范围。HL240水轮机最高效率为；ZZ440水轮机最高效率为。显然HL240水轮机效率较高。HL240水轮机的气蚀系数为=, 吸出高度为=-；ZZ440水轮机的气蚀系数为, 吸出高度为-3.56；比较可知HL240气蚀系数小，吸出高度大。安装高程HL240安装高程=154.10m；ZZ440安装高程=148.10m；经综合比较选择HL240型水轮机
