水轮机调节课程设计

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P=38;K1为系数8～10，取9

vf?Kf??1.9?50.8?96.52m/s

上式中: P为发电机磁极对数，可从《水轮机原理》P268查得：

（2）定子内径的确定

Di?2p???（3）定子长度lt(cm)的计算

?2?38?50.8?1229.56cm

lt?Sn72916.7??112.14cm 2?62CDine5.5?10?1229.56?78.2上式中：C-----发电机利用系数，

见《水电站机电设计手册》P160表3-5取5.5?10?6

(4) 定子铁芯外径

当ne?166.7rpm时,Da?Di?1.2? 当ne?166.7rpmDa?Di??

此处ne?79?166.7rpm故Da?Di?1.2??1229.56+1.2?50.8?1290.52cm故：发电机的型号为SF60—40/790

第二章 调节保证计算

一 、计算和确定有关参数

一、各工况下的?LiVi和?Li

（1）尾水管的?LiVi和?Li

根据《水电站机电设计手册》（水力机械）分册表2-17查得混凝土推荐的尾水管尺寸表及混凝土标准肘管尺寸表，并通过该表计算得出尾水管的基本尺寸如表2、表3中所示：

- 5 -

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表2 混凝土推荐的尾水管尺寸表

h/D1L/D1B5/D1D4/D1h4/D1h6/D1L1/D1h5/D1肘管型式 适用范围 1.35 1.35 1.22 混凝土肘管 混流式（D?D）12 2.8 4.5 2.72 0.675 1.82 表3 混凝土标准肘管尺寸表

D1 5.6 D3 5.72 D4 7.56 h 15.68 h3 6.55 h4 7.56 h5 6.83 h6 3.78 L1 10.19 L 25.2 B5 15.23 ①计算尾水管的当量长度Lde

锥管高度h3?6.55m，轴管中心线长度L1?10.19m，扩散管长度L?25.2m。 尾水管当量管的长度Lde

Lde?h3?L1?L?6.55?10.19?25.2?41.94(m)

②计算尾水管的当量过流面积Ade

参数 e1?4h34?6.55??0.26(m2) ?d1d2??5.6?5.72234???????d2L1L1L1L1??????0.534?参数 e2??0.426??0.109???????? A2?d2ddd?2??2??2?????5.72?10.19234??0.534?1.78?0.426?1.78?0.109?1.78 ??3.14?32.718?5.72??0.076(m2)

由k2?tan?1?tan?2，且tan?1??k2L?1?ln?1?? k2?B?b??h3??h5?h6?0.30，tan?2?0得K2?0.30，则 L1参数 e3??1?0.30?25.2?2)ln?1???0.083(m)

0.30??15.12?1.814??6.55?- 6 -

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尾水管的当量过流面积Ade

Ade?Lde41.9441.94???100.10(m2)

e1?e2?e30.26?0.076?0.0830.419③计算尾水管的平均流速vB

由Q?230.55m3/s得

vB?Q230.55??2.31(m/s) Ade100.10 因此，?LBVB?41.94?2.31?96.88(m2?s) （2）蜗壳的?LiVi和?Li ①计算蜗壳当量管的长度Lwe

由于该电站采用金属蜗壳，根据《小型水电站机电设计手册》（水力机械）分册P64表1-10立轴混流式水轮机的基本数据表，近似完全蜗壳，取蜗壳包角

?0?360?

根据水头Hr?37m查《水轮机原理与运行》P106图6-8金属蜗壳进口流速系数与水头的关系曲线取得:k?0.9，则

进口断面平均流速 v0?kHr?0.9?37?5.474(m/s) 进口断面半径 ?j?F0??0Qr360v0???360?230.552??6.51(m) ?3605.474据《水电站机电设计手册》（水力机械）分册P128表2-16的金属蜗壳尺寸系列，知Da?10.0m，K?0.175m，

蝶形边半径 rD?Da10.0?K??0.1?5.1(m) 22进口断面中心到水轮机轴的距离

aj?rD??j?h2?5.1?6.512?1.212?11.50(m)

固定导叶外切圆半径 ra?2Da10??5.0(m) 22- 7 -

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蜗壳系数 C?

?0aj?aj??j22?1.916?11.5?11.5?6.51?2?032ra?0 C22?3.05

蜗壳中心线的长度 Lw??0ra?

?2??5.0??022C?2??22?3.05?2?2?32?5.0?2??56.90(m)

3.05蜗壳当量管的长度 Lwe?②计算蜗壳当量管的面积Awe

参数 c?11??0.328 C3.05Lw56.90??28.45(m) 22参数 x0??0?2??2.45 参数 b?2ra?C2?5.0?1.811 3.052参数 ?e1?3c?c2x02?b??2???bcx?bln?? 0????cx0?b???2?2?0.3282?2.4521.811???2??1.811?0.328?2.45?1.811ln????0.3283?20.328?2.45?1.811????0.072(m2)

参数 ?e22??2c?cx0?b???ln???cx?b??? cx?b?0???0

??20.3282?0.328?2.451.811???2?ln?1.115(m)???0.328?2.45?1.811??0.328?2.45?1.811???

蜗壳当量管的面积Awe

4?2Lw4??2?28.45Awe???150.10(m2)

?e1?ra?e20.072?1.115?5- 8 -

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