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1、第三讲 轴流式水轮机的 结构与特性,一、轴流式水轮机的结构 二、轴流式水轮机的特性 三、水轮机的轴向水推力 四、轴流式水轮机飞逸转速的计算,一、轴流式水轮机的结构特点,1、流道：蜗壳、座环、顶盖（导叶）、支持盖、 转轮、尾水管。 蜗壳型式（三种） 2、分定桨和转桨两种型式：适用情况 定桨式结构简单，叶片角度固定，高效区窄。转桨式叶片角度可随工况调整，具有宽广的高效区。 3、转轮结构复杂，造价高。 4、轴承（低速） 5、机俎重量传递方式,1）轴流转桨式水轮机结构简图,操作油管,2）轴流式水轮机的导轴承分块瓦式 稀油润滑水导轴承,3）叶片操作机构,轮叶,操作架,接力器,受油器结构与工作原理,操作油
2、管及连接法兰,转轮体内部结构,轮叶连杆转壁,二、轴流式水轮机的性能特点 ）比转速高，过流能力强，同样条件下，出力大。 2）定桨式高效率区窄长，不适合负荷变化。 3）转桨式可随水头与负荷的变化自动调整叶片角度，有宽广的高效率区。 ）单位流量大，空化系数大，同样工作条件下比混流式空化严重。 水轮机安装高程一般低于混流式。,（）水轮机的特性,1）轴流定桨式水轮机的特性,、效率线窄长，负荷变化适应性差。 、等开度线为上升曲线，单位转速增大时流量增大。,）转桨式水轮机的特性,）转桨式水轮机的特性 特点：高效区宽；叶片与水头、导叶双协联,定桨、转桨比较,等开度线,等叶片转角线,Q11,3）转桨式水轮机桨叶
3、与导叶的协联 导叶开度增大时叶片角度增大,转桨式水轮机桨叶与水头的协联 水头增大时叶片角度增大,4) 桨叶与导叶、水头的协联,等开度线,等叶片转角线,Q11,水头不变时，,导叶开度不变时，,导叶开度增大,水 头 增 大,三、水轮机的轴向水推力,水推力的成因：作用在水轮机转轮上的各种力的轴向分量之和称作水轮机的轴向水推力。 水推力的影响：水轮机推力轴承的主要负荷。 水推力的计算: * 用经验公式或经验系数计算； * 用实验参数确定：轴向水推力系数；单位轴向水推力。,1) 转桨式水轮机的轴向水推力,轴向水推力的计算,一般由实验确定水推力系数: 教材P382（水轮机型谱或模型 特性曲线）例：ZZ440,K=0.71 Tz=KD12Hmax(104)N 或经验公式计算（经验系数）,由单位轴向水推力曲线换算：教材P207,教材P206,2) 混流式水轮机的轴向水推力,-教材P157,四、轴流式水轮机飞逸转速的计算,1、轴流定桨式水轮机：同混流式水轮机,2、转桨式水轮机按协联工况保持计算 取Hmin、 Hr 、Hmax等数个水头，计算对应单位转速， 查协联保持飞逸特性曲线，分别查出各自的最大单位飞逸 转速，计算各水头的飞逸转速，再取其中最大值。 如ZZ440水轮机教材P382,