第五章反击式水轮机的基本结构(三)

第五 节击式反轮水尾机管水一、

水尾管作用的

水管尾的能直性影响接到水轮机的率和效定稳性 反击式。轮水机水管作尾用： 1．转轮出将口的处流引水下游向 ；．利2用下水游面至轮出口转的高程差（处转轮如安装低得于下游 位，则水功能不存此在，形成转）出轮处口静力真空的； ．利用3轮转出口的流水动能， 将其转成为转换轮口处出 动力真空。

的

、一水尾的作用管

轮转能利所用的流能水

P量 Pa2 2V2E  1  EE 2 ( Hd  () ) g g2 g 由

三种情于况，转下轮出口处压力2 P及2 V的异差，致转导轮前 能后差量不同。

的没有尾水

圆管形尾水

管扩

散尾形水管

一

、水管的尾作

用.1有没水尾管

Pa

2 PV2 2E E 1 E2  (H d )(  )g 2 g

gPa

2 Pg 

g

V E  Hd 2g

2 2

一、水管的作尾用

2.圆尾形管水

P

Pa 22V 2E E1   2E ( Hd )( ) g 2 g

 V22g 2P 22V P a  h 5 h h H s 2g  gg2  g 

P

a P 2  Hs h g g

力静真空

P

a P  H2 s h g

有尾水管

V没2 2E   H d ( H  s )h g2

V

22 E H d 2g

、尾一管的水作

3用扩.型散尾水

P管a 2PV 22  EE1  2  ( H dE )(  g g ) g2

Pa

22V V5 2P 2 Hs   h 2 gg 

g 22 V 52 VPa  P 断面2处2  s H  2 g  h  的空值 真g 

动真空

力 V22V52 V22 E  H  d H s h   2g 2g  2g 

圆形尾

管 水V2 2  E H d  (H s h 2)

g有没水尾管

V22

 E  H d 2

g、尾水管一作的用3.

散型扩水管

尾

 2V2 Vs 断2面2处 P a 2 P Hs   2g  h  的真空值 g   力真动

空

设扩散想形尾水管内没有力水损：失 hw0，且=出口面断为穷无V大5=，没有0 能损失。 此时断动2面处理的想动力真空等就 转于出口轮全的部能功V：22 2 g尾管的恢水系数：实际复复恢能与 理动想复恢能功比值。的

52 V 2V2   h g 22 g    V22 g

2

尾水恢管复系表征数了尾水 的质量管反，映了其转动 能的换能力故也，为尾称管的水 率。效

水流经尾水管

的总失为内损部水 损失力与口动出能失之损和

：V52

  h g2

V

3 21    2

Vg2 5 22 V   h  2 g 2 g   V 2 2g2

V

23 水管相尾对力水损失：   1   H  g2

尾H管水的复恢数系≠水尾管的对相损失 高转速水轮比机的转出轮动能占口水总头40的%左右，低而 比速水轮转却机不1%到以。尾管水恢的系数复等

都

于75来估% 算，则高比转水轮机尾水管速相对水力的失达1损%，而0比低 转的速仅为.025%右。左尾 管对高比转水轴流式速水轮比机混流对水式机更重轮。要

二

尾水、的管本基式形1

直锥.尾形管 恢水系复比数高较 ，可到8达%以3。

上

．弯曲形尾水2 管三分部组：成进锥管口肘，管 及散扩管。弯肘形 尾水管增了转弯加附 加的力损失水及口水流出不匀性均 的力损失水，因此这种水尾管 恢复的系较直锥形尾数水低。管

三

尾、管水择选小型

组机上采多圆形用断的直面锥形水尾。管 型卧大式组（机如例大贯型式水流轮）机为，减了少水电站的土 建资投保证并水管有尾足的够淹没度，通常深将直锥管 的出做口成矩形面断，大水平方加向寸尺而减高少方度向尺 寸 。大立型式组，由机于建土投占资电厂资比投很大，例 因此电站在计中，设要量尽低降下水开量挖混和土量，应凝 选用肘弯形尾管。水

1.直锥

形尾管的水计设 1）尾（水出口速度V5管

V：5  00.8H0  1.

（22确）定尾水出管口面断面：积

F5 Q V 5

4 QQ D5  1. 3 1V V55

（

）确3定角锥及管θ长 L根扩散管中据力水失损最原小，一则选锥般角=1θ021～60，管 L长可由进断面口面和积出断口面面值及θ值算出积。

1.

直锥形水尾的管设计（ 4决定排）渠水尺寸 对于立式小道型机组，计设先根据时地地当质条 件h按/5=D0.～6.0确1h定值； 后再由曲线查出然bD5/算，b出 ；取并C0=85b.。

.弯3肘尾水管形选择的及计算与直 锥尾水型管不之同在于处肘弯形水管尾的心轴线为 线曲，整尾水个管不同的断由面状形织组成，而选择弯形肘尾 管水是根据电站就机的具组条体件择各组选合断的几何参面数。参 选数原则:择 方面要尾一水管较有高的能量标，指加增尾管的水高度，即恢复 系数要大这会，电对站带来期长经的济效； 益一另面方又要减求电小站水下开量及混挖土凝，量建工土 程最小即，减电站少次性一资。投

影响弯肘形

水尾性能的三个管素： 因（）尾水管的深度 尾1水管度深：水轮h机水机导底构环 面至尾平水管底板平面间之距的离。深 度大直越段锥的长度可取以大 一些因，降低而其口出即管段进口肘及 其部流道的流后，速对这低降肘 中管损失较有利。的 尾管水度对水轮机深运的行稳定性响影大很。别特混是 式流水轮机叶片因度不能调整角容而产生易心偏涡带振动，实 及及践究研明表采用，大的深度较改善尾可管偏心水带所引起涡 的振,因此常动常要限制需尾水管度的最小深。值

影响

弯肘尾水形性管能的三因素：个（ ）1尾管的水度深水 下部的分挖开施工常和常很困而难且涉牵较广，面

尾水管 深的会度出施现工运和行者二的盾矛。 流混水式轮机： 当转轮进口直D径1小于转出口轮径直D时2h，2≥.61 要求降低D尾水深管时, h=2度3.D1 高当水转轮头直径1DD2＞时h，2≥2.1D 锥直单边段散角：β≤70～9扩 转0式桨水机： 轮转当进口直轮D1径小转于出轮直径口D2，时h≥23.1 D要求低尾降管深度时, h=2.0水D1直锥段 单边散角扩：≤β0～8100

影响

肘弯尾形水管能性三的因素个： （2肘管型） 式管形肘对状整个水管尾性能的响影大，推荐定很的型标准管肘 （3。水平长）度水 长平L度：机组心到尾水中出 口的管离距。肘 管式型定，一长度定了水决 平散扩段长的，增加L可使尾水 管出度口能动降下提，效高，率L但太 了将增加长程损失和沿大厂增 房下水分部尺寸 。长增L效益不的如增加高度的h效 显益著

。

 4L.D1

5

、减轻四水管尾振动措的

施1. 水尾加导管隔流板目的 ：除消或弱偏减尾水心管涡带。产 偏心生涡的根本带因：原转出口水流有环轮量在。存

2

.尾水管补 目气的：减压少脉动和由它力起的引水管尾振，动以及为 在混了流式水机的某些轮行工况运下破坏尾，管的水真空。

第三节贯 流式轮水基机结构本一、

贯式流水轮机特的点

贯流水轮机开发式低水水力头源资，25以m下的水。头 轴卧水机流道轮呈直状线提，高了组机的过水能和力水力率；效 轮转状形轴流式与似，相也定有桨和转桨之分 。流贯与式其它型相比的显著特机点 ：（1从进）到水水方出轴向贯向通形简状，单过流通的道力损 水失小减施工，方便，外它另效率较，高尾水其管恢功能复可 总占水头的4%0上。以 2）（流贯式机有组高的过较能滤和比转速，力所在水头以功 率相同与的条件，下流贯的式要转比式桨的直径小01%右。左

贯流

与其式机它型相的显著比点特： （）贯3式流轮水适机合了逆作式泵水水轮机运行，由进于出 流道水没有转急弯，使水泵工和况水机轮况工均获得较能好 水的性能。如力用应于潮汐站电可上有双具发向电双向抽水和，双向 泄水等六功能，很适种合综开发合用利水低头力资水，源另 在外般一原地平的排区站上灌作为可可式逆水泵水机轮运 ，应用行范围较比广泛。（ 4贯流式水）站电般一立比轴轴流式的水站建设周电短、期 投资、小收快效淹没移民少，、站靠电城镇近有，于发挥地 区利建电兴的积极站性

。

、贯流式水轮二机分类的根

贯流据式水轮机机布组置形式分划 1：、轴伸贯流式水 轮发电组基本上采机用 式卧置，水流布基上沿轴本 向经流叶片的出进口，出叶 后，片弯形（经称S形或尾） 水管出，水轮机流式卧穿 轴出水尾管发与机电大

轴连 ，发接机电平水布置厂房在 内

。斜伸式后 式 伸前式伸

2、竖井贯流

式将发机布电置在轮机上游侧的水个一混土凝井竖中发电，机与水轮 机连的通过接齿轮或带等皮增速装连在一起。置

3、泡灯贯流式 水效力比率较，高有大较的位单流和量较的高位转速单，在 同一头，水同一出下力发电机，与轮水尺机寸较都，是小种一 新机型组。4 、全贯式 机流采组卧式用布置发，电的机转磁极子与轮水机的转轮片 合叶为体，发电一机磁极接安直在装水轮机叶片边的缘，密封 上隔磁极离流道与内的水，防止流漏。渗5、 它形其式 槽式和明吸式等虹

。

贯流式水机适轮用范

围水机形式 轮全流式贯灯泡贯 式流 轴贯伸流 整装齿轮传式动 灯泡式 装整皮带传全动贯流 式 竖井流贯 式用适水 （m） 头小40于小于 5 2于2小5小于8 小于12 小于 流9量 （m/s3 ）~90084 ~009 49~ 3021 7~~10 045~00容 量（ W） 1.M~509 25.~090 .5~302 .011 0~4~. 60.~10 备注3 新结型构、轮式缘 电机

发

三

、灯贯泡流水轮式机的本结基构

泡贯流式灯轮机适用水水范围广头，效率，较其高它型类 贯流机组有突式出的点。优 泡灯贯流式机组总布置方体式：1 以、形管壳为要支撑的主布置式方整 台机组受的力主通要管过形壳传递厂至房础基 2、。以定导叶固座环）为（主要撑的支置布方式灯泡 机组主要通过固定导叶（座环）转将部动分、 子等的受定力传厂至房基础

。

、3灯泡流式贯机组结构 （的）埋设部件1 包括尾管里水、衬形壳（管内壳，外体壳体）电发机进 孔架、盖人板墩子盖板、接，力基器础及以下部支，侧承向支 承础板基。等（2）导 水机 灯泡构机的导组水机与构式立组机同不为，形导水锥构。 机由制环控连、、杆拐臂锥导形和内叶、外水环等导组成。等当调速器失 去压油时,防为机止飞组，逸有设关闭锤重。当 有油压而速调的主器配阀卡压时，难以实住快速现闭， 应关置事故配设压阀闭关导叶。

（

）转轮3与轮室 转灯式水轮泡转轮机按叶片操作，方式采可：用 活套筒式塞 作操架 式动方缸式

1—轮转体2—；杆连；—转3； 臂—叶4片；5—活塞；6缸—塞；活7 —泄锥；水8泄—锥水；头 —9作操油管

动缸方式轮转结构

（）4水 导承轴水 轮机导轴承位于轮水转机侧，由轮水轮机转于为悬轮 式臂，要求故导水轴承除受承向径外力，还适应应臂引悬起挠 的（转度角）化变。

（）组5轴承 对合于支点结双构灯泡的组机，以电机侧导轴承的与反正方推 力轴承组向在合起一成承为受向力径受又力轴力向组的合轴。

承—1顶轴千顶斤 2—；发电机导轴瓦 3；—轴支承环持 ；4—合垫片； 5配发—

电机导承轴体； 6壳—推力反； 7—护板瓦；8 —力环； 推9—推力正瓦；10 推—力承轴体壳；1 1抗重螺—；钉 1—2轴主