[学士]水电站厂房毕业设计论文 - secret(4)

在上式中原型水轮机的单位转速应取最大单位转速即 n10=n10M?△n1 （6）

???HL240模型水轮机的最优单位转速n10?72， 同时由于

??max△n1′??1?n10M?Mmax0.936?1?0.009?0.03 0.92可不予修正，因此，原型水轮机的最优单位转速和模型机的相同，即n10??n′ 10M=72。

n1'H72?32n???291

D11.4查《水电站》表4-7选与之接近而偏大的发电机标准同步转速，取ne=300r/min。

⑷ 反算水轮机设计水头

N?9.81D12Q1′Hr1.5? （7）

223400N)3?29.24 m Hr?()3=(229.81?1.4?1.24?0.919.81D1Q1??Qr=Q1?D12Hr? 1.24?1.42?29.24=13.14 m3/s

Q总=3Qr=3×13.14=39.42 m3/s

故所选水轮机为HL240—LJ—140，设计流量为13.14 m3/s，设计水头为29.24m。查《小型水电站发电机设备手册》表1－14选与之相应的发电机为TSL325/36—20，与之配套的调速器为CT40，油压装置为YZ—1。

4.3 尾水渠设计

取尾水渠底宽b=8m，为梯形断面，边坡坡率m=0.25，底坡i=0.001，尾水渠为新开挖基岩，糙率n=0.018，初步设计尾水渠长100米，则尾水渠上下游高差△h=0.1m 尾水渠水深计算迭代公式

hj?1?(nQ0.6)(b?2hj1?m2)0.4/(b?mhj) （8） i开一台机组时Q=13.14 m3/s，经计算h=1.02m 开三台机组时Q=39.42 m3/s，经计算h=2.07m

则下游最低水深hmin=1.02+0.1=1.12m，高程247.12m 下游最高水深hmax=2.07+0.1=2.17m，高程248.17m 下游平均水深 h=1.65m，平均水位为247.65m

9

4.4 压力管道直径及蝶阀的确定

按经济流速确定压力管道直径，压力管道经济流速Ve一般为4—6m，取为4m/s 管道直径计算公式：

D=1.13Q/Ve （9）

管道内流速：

V=

对于主管，Q=39.42 m3/s

4Q （10）

3.14D2D主?1.1339.42/4?3.5m

?支?对于支管，Q=13.14 m3/s

4?13.14m=4.18m/s 23.14?2D支?1.1313.14/4?2.0m 4?13.14=4.18m/s 23.14?2查《水电站建筑物设计参考资料》，蝶阀选型为DF200-150，卧轴，名义直径两米。

?支?4.5 损失计算

以下损失计算过程中，所有系数来源于天津大学水利系主编的《小型水电站》 4.5.1 沿程损失

Q1.9△h沿??mL （11） 4.90.631D

式中：D—钢管内径

Q—管中流量 L—管长

α—考虑管道结构形式对沿程损失系数的影响,取为0.000826 m—考虑钢管使用年限的系数，取为1.02

39.421.9△h沿?0.000826?1.02?100=0.25m

0.631?3.54.94.5.2 局部损失

局部水头损失由下式计算：

10

△h局??局?22g （12）

式中：

△h局 —局部水头损失

ξ局—局部水头损失系数 ν—计算断面平均流速 g—重力加速度，9.80 ⑴ 拦污栅损失

拦污栅水头损失系数 ?拦??()4/3Ksin? （13） 式中：

β—与拦污栅条断面形状有关的系数，圆形，1.79

s—栅条直径，1㎝

b—栅条净距，5㎝

α—拦污栅与水平面夹角，70°

K—考虑拦污栅上附着污物对水头损失系数的影响，1.5

1?拦?1.79?()4/3?1.5?sin70??0.3

5 过栅流速ν—1m/s

1.02△h拦?0.3?0.015m

2?9.8sb考虑堵塞取为0.1m

⑵ 进口局部损失

进口为喇叭形进口，局部损失系数为0.1 断面平均流速为1.5m/s

1.52△h进?0.1?0.01m

2?9.8⑶ 渐变段损失

渐变段长度一般为遂洞直径的1.5—2倍，侧面扩散角以6°—8°为宜。取损失系数为0.1

断面平均流速

Q39.42????3.22m/s