長沙理工大學水力機械考試題目匯總修訂版

1、第一章第一章水輪機概述水輪機概述1、水輪機的基本工作參數、水輪機的基本工作參數代表的符號和單位代表的符號和單位工作水頭工作水頭HM流量、流量、QM3sM3s出力和效率出力和效率NKWKWη無量綱無量綱工作力矩和轉速工作力矩和轉速MNmNmnrminrmin2、水輪機的設計水頭，最大水頭，最小水頭，凈水頭、水輪機的設計水頭，最大水頭，最小水頭，凈水頭設計水頭設計水頭(計算水頭計算水頭)Hr)Hr：水輪機發(fā)額定出力時的最小水頭，：水輪機發(fā)額

2、定出力時的最小水頭，最大工作水頭：最大工作水頭：Hmax=ZHmax=Z正ZZ下minhABminhAB。Z正為上游正常設計水位；正為上游正常設計水位；Z下minmin為下游最低水位，一般取一臺機組發(fā)電時下游水位。為下游最低水位，一般取一臺機組發(fā)電時下游水位。最小工作水頭最小工作水頭:Hmin=ZHmin=Z死ZZ下maxhABmaxhAB。Z死為上游死水位；死為上游死水位；Z下maxmax為下為下游最高水位，一般取全部機組發(fā)電時的下游

3、水位或汛期下泄安全泄量時的水位游最高水位，一般取全部機組發(fā)電時的下游水位或汛期下泄安全泄量時的水位凈水頭，即等于水電站毛水頭扣除壓力引水系統(tǒng)中的水頭損失后的水頭，這也凈水頭，即等于水電站毛水頭扣除壓力引水系統(tǒng)中的水頭損失后的水頭，這也就是水輪機利用的有效水頭，表達式為：就是水輪機利用的有效水頭，表達式為：BAmhHH???3.3.現代水輪機的基本類型適用水頭怎么樣現代水輪機的基本類型適用水頭怎么樣反擊式和沖擊式反擊式和沖擊式其中其中反擊

4、式包括反擊式包括混流式（混流式（30700m30700m）軸流式（定槳式軸流式（定槳式350m350m轉槳式轉槳式380m380m）斜流式（斜流式（4040—120m120m）貫流式（小于貫流式（小于20m20m）沖擊式包括沖擊式包括水斗式（水斗式（1002000m1002000m）斜擊式（斜擊式（25300m25300m）雙擊式（雙擊式（580m580m）4反擊和沖擊水輪機的能量轉換特點有何區(qū)別反擊和沖擊水輪機的能量轉換特點有何區(qū)別反

5、擊式水輪機獲得的機械能是通過水流的動能和壓能變化轉換得來的反擊式水輪機獲得的機械能是通過水流的動能和壓能變化轉換得來的沖擊水輪機依靠噴嘴的射流沖擊力使轉輪轉動，利用的是水的動沖擊水輪機依靠噴嘴的射流沖擊力使轉輪轉動，利用的是水的動能。能。5解析水輪機型號解析水輪機型號HL160LJ520HL160LJ520混流式水輪機，比轉速混流式水輪機，比轉速160160，立軸，金屬蝸殼，轉輪直徑為，立軸，金屬蝸殼，轉輪直徑為520cm520cmZZ

6、560LH800ZZ560LH800軸流轉槳式水輪機，比轉速軸流轉槳式水輪機，比轉速560560，立軸，混凝土蝸殼，轉輪直徑，立軸，混凝土蝸殼，轉輪直徑為800cm800cmGD600WP250GD600WP250貫流定槳式水輪機，比轉速貫流定槳式水輪機，比轉速600600，臥軸，燈泡式進水室，轉輪直，臥軸，燈泡式進水室，轉輪直徑為徑為250cm250cm2CJ30W1202102CJ30W120210一根軸上有兩個轉輪的水斗式水輪機，

7、比轉速一根軸上有兩個轉輪的水斗式水輪機，比轉速3030，臥軸，轉，臥軸，轉輪直徑輪直徑120cm120cm，每個轉輪上有兩個噴嘴，射流直徑為，每個轉輪上有兩個噴嘴，射流直徑為10cm10cmZD600ZD600—LHLH—600600軸流定槳式水輪機，比轉速軸流定槳式水輪機，比轉速600600，立軸，混凝土蝸殼，轉輪直，立軸，混凝土蝸殼，轉輪直徑為徑為600cm600cm。HL240HL240—LJLJ—550550混流式水輪機，比轉速

8、混流式水輪機，比轉速240240，立軸，金屬蝸殼，轉輪直徑為，立軸，金屬蝸殼，轉輪直徑為550cm550cm。ZZ560ZZ560—LHLH—11301130軸流轉槳式水輪機，比轉速軸流轉槳式水輪機，比轉速560560，立軸，混凝土蝸殼，轉，立軸，混凝土蝸殼，轉輪直徑為輪直徑為1130cm1130cm。第二章第二章水輪機的工作原理水輪機的工作原理1.1.水輪機根據能量轉換特征分類，反擊式和沖擊式如何分類水輪機根據能量轉換特征分類，反擊式

9、和沖擊式如何分類1)1)反擊式反擊式(同時利用水流動能和勢能工作的水輪機同時利用水流動能和勢能工作的水輪機)沖擊式（完全利用水流動能工作的誰論盡）沖擊式（完全利用水流動能工作的誰論盡）；2）反擊式水輪機按轉輪區(qū)水流相對主軸的方向不同又可分為混流式、軸流式、）反擊式水輪機按轉輪區(qū)水流相對主軸的方向不同又可分為混流式、軸流式、斜流式和貫流式水輪機；斜流式和貫流式水輪機；相似定律：流量相似率、轉速相似率、出力相似率；相似定律：流量相似率、轉速

10、相似率、出力相似率；研究目的：研究相似水輪機運行參數之間存在的相似規(guī)律，并確立這些參數之研究目的：研究相似水輪機運行參數之間存在的相似規(guī)律，并確立這些參數之間換算關系的理論稱為水輪機的相似理論，根據這一理論就可以把從模型試驗間換算關系的理論稱為水輪機的相似理論，根據這一理論就可以把從模型試驗所得出的數據換算到原型水輪機上去，從而得出原型水輪機的特性參數以及這所得出的數據換算到原型水輪機上去，從而得出原型水輪機的特性參數以及這些參數之間的

11、關系。些參數之間的關系。22。水輪機的輪系，單位參數和比轉速。水輪機的輪系，單位參數和比轉速1）對于保持幾何相似大大小小的一套水輪機系列，簡稱為輪系。）對于保持幾何相似大大小小的一套水輪機系列，簡稱為輪系。2)2)將模型試驗將模型試驗的結果都化引為的結果都化引為D1m=1mH1m=1mD1m=1mH1m=1m標準情況下的參數，此參數稱為單位參數。標準情況下的參數，此參數稱為單位參數。3）比轉數：同一輪系中的水輪機，當其工作水頭比轉數：同

12、一輪系中的水輪機，當其工作水頭H=1mH=1m，出力，出力N=1kwN=1kw時所具有的轉時所具有的轉速。速。3.3.模型試驗的目的，任務和類型是什么？能量實驗的任務，測量參數是什么？模型試驗的目的，任務和類型是什么？能量實驗的任務，測量參數是什么？1）目的：保證水輪機在工作范圍內高效率、穩(wěn)定運行。研究水輪機在各種工況）目的：保證水輪機在工作范圍內高效率、穩(wěn)定運行。研究水輪機在各種工況下的能量特性、空蝕特性等。下的能量特性、空蝕特性等。

13、2）任務：水輪機模型試驗是按一定比列將原型水輪機縮小為模型水輪機，并采）任務：水輪機模型試驗是按一定比列將原型水輪機縮小為模型水輪機，并采用較低的模型水頭用較低的模型水頭HmHm和較小的和較小的QmQm進行試驗，測出各工況下的工作參數，然后進行試驗，測出各工況下的工作參數，然后通過相似公式換算和修正得出輪系的綜合參數。通過相似公式換算和修正得出輪系的綜合參數。3）類型：能量試驗、空蝕試驗，飛逸試驗，軸向水推力試驗等。）類型：能量試驗、空

14、蝕試驗，飛逸試驗，軸向水推力試驗等。4）能量試驗的任務：測定模型水輪機在各種工況下的運行效率。）能量試驗的任務：測定模型水輪機在各種工況下的運行效率。5）測量參數：水頭）測量參數：水頭HMHM的測量、流量的測量、流量QMQM的測量、轉速的測量、轉速nMnM的測量、功率的測量、功率NMNM的測的測量4.4.水輪機的參數和特征曲線有哪些？模型綜合特征曲線的作用及其組成？軸流水輪機的參數和特征曲線有哪些？模型綜合特征曲線的作用及其組成？軸流式

15、和混流式水輪機的特征曲線有什么區(qū)別？式和混流式水輪機的特征曲線有什么區(qū)別？1)1)參數：結構參數、工作參數、綜合參數；參數：結構參數、工作參數、綜合參數；2）特征曲線：線性特性曲線、綜合特性曲線；）特征曲線：線性特性曲線、綜合特性曲線；3）作用：綜合表示多個參數之間的關系，反應全面，應用較廣。）作用：綜合表示多個參數之間的關系，反應全面，應用較廣。4)4)組成組成:以單位轉速為縱坐標，以單位流量為橫坐標，并在坐標場里繪出以單位轉速為縱坐

16、標，以單位流量為橫坐標，并在坐標場里繪出η、a。和。和σ的等值線的等值線混流式水輪機的主要綜合特性曲線都由哪些曲線組成混流式水輪機的主要綜合特性曲線都由哪些曲線組成P66P66混流式水輪機的主要特征曲線有等開度線、等效率線、等空蝕系數線和出力限混流式水輪機的主要特征曲線有等開度線、等效率線、等空蝕系數線和出力限制線。制線。軸流轉槳式水輪機的主要綜合特性曲線都由那些曲線組成軸流轉槳式水輪機的主要綜合特性曲線都由那些曲線組成P71P71軸流

17、式槳式水輪機的主要特征曲線有等開度線、等效率線、等空蝕系數線和等軸流式槳式水輪機的主要特征曲線有等開度線、等效率線、等空蝕系數線和等轉角線轉角線。區(qū)別：混流式中有出力限制線而軸流式中有等轉角線。區(qū)別：混流式中有出力限制線而軸流式中有等轉角線。第四章第四章水輪機選型：水輪機選型：1.1.水輪機選擇的內容？選擇方法有哪幾種水輪機選擇的內容？選擇方法有哪幾種選擇的內容：選擇的內容：1）選擇水輪機發(fā)電機組的臺數和單機容量。）選擇水輪機發(fā)電機組的

18、臺數和單機容量。2）懸著水輪機的型）懸著水輪機的型號及裝置方式。號及裝置方式。3）確定水輪機轉輪的直徑及轉速。）確定水輪機轉輪的直徑及轉速。4)4)確定水輪機的吸出高度及確定水輪機的吸出高度及安裝高程。安裝高程。5）繪制水輪機的運特性曲線，）繪制水輪機的運特性曲線，6)6)確定蝸殼及尾水管的型號及主要尺確定蝸殼及尾水管的型號及主要尺寸。寸。7）選擇調速器及油壓裝置）選擇調速器及油壓裝置8）選擇水輪發(fā)電機的型號并估算其各部尺寸和）選擇水輪

19、發(fā)電機的型號并估算其各部尺寸和有關數據。選擇方法：有關數據。選擇方法：1）根據水輪機的系列型譜選擇，）根據水輪機的系列型譜選擇，2）采用套用機組）采用套用機組2.2.水輪機的工作特性曲線和運轉特性曲線的用途，組成和繪制方法。水輪機的工作特性曲線和運轉特性曲線的用途，組成和繪制方法。用途用途組成組成繪制方法繪制方法工作工作特性特性曲線曲線反映了水輪反映了水輪機再一定水機再一定水頭下，效率頭下，效率和處理之間和處理之間H、η工作水頭工作水頭