長(zhǎng)沙理工大學(xué)水力機(jī)械考試題目匯總修訂版

1、第一章第一章水輪機(jī)概述水輪機(jī)概述1、水輪機(jī)的基本工作參數(shù)、水輪機(jī)的基本工作參數(shù)代表的符號(hào)和單位代表的符號(hào)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(wú)量綱無(wú)量綱工作力矩和轉(zhuǎn)速工作力矩和轉(zhuǎn)速M(fèi)NmNmnrminrmin2、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭，最大水頭，最小水頭，凈水頭、水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭，最大水頭，最小水頭，凈水頭設(shè)計(jì)水頭設(shè)計(jì)水頭(計(jì)算水頭計(jì)算水頭)Hr)Hr：水輪機(jī)發(fā)額定出力時(shí)的最小水頭，：水輪機(jī)發(fā)額

2、定出力時(shí)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(shè)計(jì)水位；正為上游正常設(shè)計(jì)水位；Z下minmin為下游最低水位，一般取一臺(tái)機(jī)組發(fā)電時(shí)下游水位。為下游最低水位，一般取一臺(tái)機(jī)組發(fā)電時(shí)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(jī)組發(fā)電時(shí)的下游

3、水位或汛期下泄安全泄量時(shí)的水位游最高水位，一般取全部機(jī)組發(fā)電時(shí)的下游水位或汛期下泄安全泄量時(shí)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(jī)利用的有效水頭，表達(dá)式為：就是水輪機(jī)利用的有效水頭，表達(dá)式為：BAmhHH???3.3.現(xiàn)代水輪機(jī)的基本類型適用水頭怎么樣現(xiàn)代水輪機(jī)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(zhuǎn)槳式轉(zhuǎn)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(jī)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)有何區(qū)別反擊和沖擊水輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)有何區(qū)別反

5、擊式水輪機(jī)獲得的機(jī)械能是通過(guò)水流的動(dòng)能和壓能變化轉(zhuǎn)換得來(lái)的反擊式水輪機(jī)獲得的機(jī)械能是通過(guò)水流的動(dòng)能和壓能變化轉(zhuǎn)換得來(lái)的沖擊水輪機(jī)依靠噴嘴的射流沖擊力使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用的是水的動(dòng)沖擊水輪機(jī)依靠噴嘴的射流沖擊力使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用的是水的動(dòng)能。能。5解析水輪機(jī)型號(hào)解析水輪機(jī)型號(hào)HL160LJ520HL160LJ520混流式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速混流式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速160160，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為520cm520cmZZ

6、560LH800ZZ560LH800軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速560560，立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑，立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為800cm800cmGD600WP250GD600WP250貫流定槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速貫流定槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速600600，臥軸，燈泡式進(jìn)水室，轉(zhuǎn)輪直，臥軸，燈泡式進(jìn)水室，轉(zhuǎn)輪直徑為徑為250cm250cm2CJ30W1202102CJ30W120210一根軸上有兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的水斗式水輪機(jī)，

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

8、混流式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速240240，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為，立軸，金屬蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為550cm550cm。ZZ560ZZ560—LHLH—11301130軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)，比轉(zhuǎn)速560560，立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)，立軸，混凝土蝸殼，轉(zhuǎn)輪直徑為輪直徑為1130cm1130cm。第二章第二章水輪機(jī)的工作原理水輪機(jī)的工作原理1.1.水輪機(jī)根據(jù)能量轉(zhuǎn)換特征分類，反擊式和沖擊式如何分類水輪機(jī)根據(jù)能量轉(zhuǎn)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(shí)利用水流動(dòng)能和勢(shì)能工作的水輪機(jī)同時(shí)利用水流動(dòng)能和勢(shì)能工作的水輪機(jī))沖擊式（完全利用水流動(dòng)能工作的誰(shuí)論盡）沖擊式（完全利用水流動(dòng)能工作的誰(shuí)論盡）；2）反擊式水輪機(jī)按轉(zhuǎn)輪區(qū)水流相對(duì)主軸的方向不同又可分為混流式、軸流式、）反擊式水輪機(jī)按轉(zhuǎn)輪區(qū)水流相對(duì)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(jī)；斜流式和貫流式水輪機(jī)；相似定律：流量相似率、轉(zhuǎn)速相似率、出力相似率；相似定律：流量相似率、轉(zhuǎn)速

10、相似率、出力相似率；研究目的：研究相似水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)之間存在的相似規(guī)律，并確立這些參數(shù)之研究目的：研究相似水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)之間存在的相似規(guī)律，并確立這些參數(shù)之間換算關(guān)系的理論稱為水輪機(jī)的相似理論，根據(jù)這一理論就可以把從模型試驗(yàn)間換算關(guān)系的理論稱為水輪機(jī)的相似理論，根據(jù)這一理論就可以把從模型試驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)換算到原型水輪機(jī)上去，從而得出原型水輪機(jī)的特性參數(shù)以及這所得出的數(shù)據(jù)換算到原型水輪機(jī)上去，從而得出原型水輪機(jī)的特性參數(shù)以及這些參數(shù)之間的

11、關(guān)系。些參數(shù)之間的關(guān)系。22。水輪機(jī)的輪系，單位參數(shù)和比轉(zhuǎn)速。水輪機(jī)的輪系，單位參數(shù)和比轉(zhuǎn)速1）對(duì)于保持幾何相似大大小小的一套水輪機(jī)系列，簡(jiǎn)稱為輪系。）對(duì)于保持幾何相似大大小小的一套水輪機(jī)系列，簡(jiǎn)稱為輪系。2)2)將模型試驗(yàn)將模型試驗(yàn)的結(jié)果都化引為的結(jié)果都化引為D1m=1mH1m=1mD1m=1mH1m=1m標(biāo)準(zhǔn)情況下的參數(shù)，此參數(shù)稱為單位參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)情況下的參數(shù)，此參數(shù)稱為單位參數(shù)。3）比轉(zhuǎn)數(shù)：同一輪系中的水輪機(jī)，當(dāng)其工作水頭比轉(zhuǎn)數(shù)：同

12、一輪系中的水輪機(jī)，當(dāng)其工作水頭H=1mH=1m，出力，出力N=1kwN=1kw時(shí)所具有的轉(zhuǎn)時(shí)所具有的轉(zhuǎn)速。速。3.3.模型試驗(yàn)的目的，任務(wù)和類型是什么？能量實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，測(cè)量參數(shù)是什么？模型試驗(yàn)的目的，任務(wù)和類型是什么？能量實(shí)驗(yàn)的任務(wù)，測(cè)量參數(shù)是什么？1）目的：保證水輪機(jī)在工作范圍內(nèi)高效率、穩(wěn)定運(yùn)行。研究水輪機(jī)在各種工況）目的：保證水輪機(jī)在工作范圍內(nèi)高效率、穩(wěn)定運(yùn)行。研究水輪機(jī)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(wù)：水輪機(jī)模型試驗(yàn)是按一定比列將原型水輪機(jī)縮小為模型水輪機(jī)，并采）任務(wù)：水輪機(jī)模型試驗(yàn)是按一定比列將原型水輪機(jī)縮小為模型水輪機(jī)，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(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)出各工況下的工作參數(shù)，然后進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)出各工況下的工作參數(shù)，然后通過(guò)相似公式換算和修正得出輪系的綜合參數(shù)。通過(guò)相似公式換算和修正得出輪系的綜合參數(shù)。3）類型：能量試驗(yàn)、空蝕試驗(yàn)，飛逸試驗(yàn)，軸向水推力試驗(yàn)等。）類型：能量試驗(yàn)、空

14、蝕試驗(yàn)，飛逸試驗(yàn)，軸向水推力試驗(yàn)等。4）能量試驗(yàn)的任務(wù)：測(cè)定模型水輪機(jī)在各種工況下的運(yùn)行效率。）能量試驗(yàn)的任務(wù)：測(cè)定模型水輪機(jī)在各種工況下的運(yùn)行效率。5）測(cè)量參數(shù)：水頭）測(cè)量參數(shù)：水頭HMHM的測(cè)量、流量的測(cè)量、流量QMQM的測(cè)量、轉(zhuǎn)速的測(cè)量、轉(zhuǎn)速nMnM的測(cè)量、功率的測(cè)量、功率NMNM的測(cè)的測(cè)量4.4.水輪機(jī)的參數(shù)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(jī)的參數(shù)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(jī)的特征曲線有什么區(qū)別？式和混流式水輪機(jī)的特征曲線有什么區(qū)別？1)1)參數(shù)：結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)、綜合參數(shù)；參數(shù)：結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)、綜合參數(shù)；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(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，反應(yīng)全面，應(yīng)用較廣。）作用：綜合表示多個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系，反應(yīng)全面，應(yīng)用較廣。4)4)組成組成:以單位轉(zhuǎn)速為縱坐標(biāo)，以單位流量為橫坐標(biāo)，并在坐標(biāo)場(chǎng)里繪出以單位轉(zhuǎn)速為縱坐

16、標(biāo)，以單位流量為橫坐標(biāo)，并在坐標(biāo)場(chǎng)里繪出η、a。和。和σ的等值線的等值線混流式水輪機(jī)的主要綜合特性曲線都由哪些曲線組成混流式水輪機(jī)的主要綜合特性曲線都由哪些曲線組成P66P66混流式水輪機(jī)的主要特征曲線有等開(kāi)度線、等效率線、等空蝕系數(shù)線和出力限混流式水輪機(jī)的主要特征曲線有等開(kāi)度線、等效率線、等空蝕系數(shù)線和出力限制線。制線。軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的主要綜合特性曲線都由那些曲線組成軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)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(jī)的主要特征曲線有等開(kāi)度線、等效率線、等空蝕系數(shù)線和等軸流式槳式水輪機(jī)的主要特征曲線有等開(kāi)度線、等效率線、等空蝕系數(shù)線和等轉(zhuǎn)角線轉(zhuǎn)角線。區(qū)別：混流式中有出力限制線而軸流式中有等轉(zhuǎn)角線。區(qū)別：混流式中有出力限制線而軸流式中有等轉(zhuǎn)角線。第四章第四章水輪機(jī)選型：水輪機(jī)選型：1.1.水輪機(jī)選擇的內(nèi)容？選擇方法有哪幾種水輪機(jī)選擇的內(nèi)容？選擇方法有哪幾種選擇的內(nèi)容：選擇的內(nèi)容：1）選擇水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量。）選擇水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的

18、臺(tái)數(shù)和單機(jī)容量。2）懸著水輪機(jī)的型）懸著水輪機(jī)的型號(hào)及裝置方式。號(hào)及裝置方式。3）確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的直徑及轉(zhuǎn)速。）確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的直徑及轉(zhuǎn)速。4)4)確定水輪機(jī)的吸出高度及確定水輪機(jī)的吸出高度及安裝高程。安裝高程。5）繪制水輪機(jī)的運(yùn)特性曲線，）繪制水輪機(jī)的運(yùn)特性曲線，6)6)確定蝸殼及尾水管的型號(hào)及主要尺確定蝸殼及尾水管的型號(hào)及主要尺寸。寸。7）選擇調(diào)速器及油壓裝置）選擇調(diào)速器及油壓裝置8）選擇水輪發(fā)電機(jī)的型號(hào)并估算其各部尺寸和）選擇水輪

19、發(fā)電機(jī)的型號(hào)并估算其各部尺寸和有關(guān)數(shù)據(jù)。選擇方法：有關(guān)數(shù)據(jù)。選擇方法：1）根據(jù)水輪機(jī)的系列型譜選擇，）根據(jù)水輪機(jī)的系列型譜選擇，2）采用套用機(jī)組）采用套用機(jī)組2.2.水輪機(jī)的工作特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線的用途，組成和繪制方法。水輪機(jī)的工作特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)再一定水機(jī)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