《水轮机》模拟试卷一

1、水轮机模拟试卷一一、判断题（正确打 “”，错误打 “”，每小题 2 分，共 10 分）1、混流式水轮机比转速越高，转轮叶片数越少。（）2、混流式水轮机在部分负荷时尾水管内压力脉动比满负荷时尾水管内压力脉动大。（）3、轴流转桨式水轮机的最大出力主要受空化条件的限制，因此在模型综合特性曲线上不作出力限制线。4、对于反击式水轮机，高比转速水轮机在偏离最优工况时效率下降比低比转速水轮机慢。（）5、水轮机工况相似，则水轮机比转速必然相等，反之，亦然（）二、填空（每空1 分，共 22 分）1、在反击式水轮机中，水轮机的应用水头范围最为广泛，水轮机应用水头较低，常用于潮汐电站。2、水斗式水轮机的过流部件有、和。3、水轮机牌号 XLN200-LJ-300表示。4、金属蜗壳按其制造方法有、和三种类型。5、为提高水斗式水轮机的比转速，常采用、途径来实现。6、以为纵、横坐标轴的特性曲线称为模型综合特性曲线，以为纵、横坐标轴的特性曲线称为运转综合特性曲线。7、混流式转轮按制造加工方法的不同可分为、和三种。8、冲击式水轮机喷管型式主要有和两种。三、解释下列名词（符号）的意义（每题3 分，共 24 分）1、水轮机

2、效率2、混流式水轮机标称直径D1（并画图表示）3、水泵的基本方程4、真空破坏阀5、轴流转桨式水轮机的协联工况6、反击式水轮机的反击度7、飞逸转速8、水轮机蜗壳包角四、计算题（每题8 分，共 24 分）1、已知轴流式水轮机下列数据：水轮机直径D1=8m，轮毂直径 dg=3.2m，设计流量 Q=215.5m3/s；设计水头 H=14m，转速 n= r/min ，水力效率 s=。试求在最优工况下D1=8m 处圆柱层上转轮进、出口速度三角形中的V1、W1、1 和 V2、W2、2 。（假设轴面速度均匀分布，水流法向出口和不计叶片排挤）2、已知某水电站装有若干台混流式机组，水轮机的设计水头H=100m、空化系数 =，下游最低水位 下 =1133m， D1=6m， b0 =求水轮机的吸出高度及安装高程分别是多少，并图示说明。（取水轮机的空化安全系数K=）3、已知模型混流式水轮机的转轮直径D1M=0.3m，试验水头 HM=3.5m，模型机组在最优工况下的转速n0=430 r/min，流量 Q0=0.15m3/s，试求：（1）原型机组直径 D1T=5.0m 和水头 HT=90m，在相似工况下的转速和流量

3、；（2）根据给定的直径决定最优工况的单位参数；（3）已知模型水轮机在最优工况时的效率为，求原型水轮机在最优工况时的效率。五、问答题（每题5 分，共 20 分）1、反击式水轮机有哪些过流部件并回答每个过流部件的主要功能。2、为什么要进行水轮机模型试验并说明进行水轮机能量试验时，其测量的主要参数和方法。3、简述水轮机抗空化的措施。4、灯泡贯流式机组与立式机组有何区别，相比较其优点是什么水轮机模拟试卷二一、判断题（正确打 “”，错误打 “”，每小题 2 分，共 10 分）1水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀()2ZZ 式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大()3水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小( )4吸出高度 Hs 越小，水轮机的安装位置越低，水轮机的抗汽蚀性能越差 ( )5低比转速混流式转轮有D1D2，高比转速混流式转轮有D12，()二、填空题（每空1 分，共 22 分）1、水轮机的基本工作参数主要有、和。2、空蚀对金属材料表面的侵蚀破坏有作用、作用和作用三种。3、混流式水轮机转轮基本上由、和组成。4、水轮机蜗壳可分为蜗壳和蜗壳两种。5、

4、两个水轮机的液流力学相似的三个条件：、和。6、在冲击式水轮机中， 以工作射流与转轮相对位置及射流做功次数的不同，可分为、和三种。三、解释下列名词（符号）的意义（每题3 分，共 24 分）1、GZ440-WP-7502、单位流量3、水轮机效率4、轴流式水轮机的标称直径（图示）5、水轮机的最优工况6、叶片泵的基本方程7、水轮机模型综合特性曲线8、转浆式水轮机的协联关系四、计算题（每题8 分，共 24 分）1、已知混流式水轮机的工作水头H=26m，流量 Q=16m3/s，转轮直径 D1=2m，同步转速 n=150r/min ，水力效率 s=，导叶高度 b1=，假定无撞击进口和法向出口，且进、出口水流均匀，忽略叶片排挤，试确定叶片进口角1。2、已知某水电站海拨高程为 300m，设计水头 H=15m，选用轴流式水轮机允许空化系数 =，若将水轮机转轮中心线距离下游最低水位确定为 -0.5m，问是否满足要求为什么（取水轮机的空化安全系数 K=）3、已知 ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比 dB/D 1=，导叶相对高度 b0/D 1=，导叶出口水流角 0=50o，设计水头 Hr=34.73m，设计

5、工况下 n11=120 转/ 分， Q11=900升 / 秒，试求 D=2.64m 的圆柱层上转轮进口的速度 V1、W1 和角度 1（不计叶片排挤，并设轴面水流均匀分布，导叶出口至转轮进口流动无撞击）。五、问答题（每题5 分，共 20 分）1、简述轴流式水轮机的特点，并分析说明这种类型的水轮机为什么不能适应高水头2、试说明水轮机选择设计的内容。3、作出混流式水轮机模型综合特性曲线示意图，说明各曲线的含义。4、试说明尾水管中的偏心涡带是怎样形成的有何不利影响水轮机模拟试卷三一、判断题（正确打 “”，错误打 “”，每小题 2 分，共 10 分）1、高比转速水轮机导水机构中的相对水力损失比低比转速水轮机导水机构中的相对水力损失大()2、水电机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀()3、同一个系列的水轮机，它们限制工况点的比转速Ns 相同()4、低比转速 Ns 的混流式水轮机转轮流道狭窄，用一元理论设计比较合理 ( )5、水轮机的相似条件是：除几何相似外，还要同时满足动力相似，因此在水轮机模型试验时，必须满足原模型水轮机的Sh，Re，Fr，Er 四个相似准则数相同（ ）二、填空题（每空1

6、 分，共 22 分）1、水轮机模型试验按目的可分为、和等2、水轮机的气蚀包括和两个过程。3、水轮机金属蜗壳按其制造方法有4、大中型轴流式水轮机的引水部件由5、冲击式水轮机的喷管主要由6、水轮机的线性特性曲线可用、和三种类型。和组成。、和组成。、和三种不同形式表示。7、水轮机的空化和空蚀可分为、和四种类型三、解释下列名词（每题3 分，共 24 分）1、水轮机最优工况2、水轮机蜗壳的包角3、混流式水轮机吸出高度Hs（并画图表示）4、水轮机飞逸转速5、HL220LJ5506、水轮机的相似定律7、水轮机的无撞击进口和法向出口8、空化、空蚀现象四、计算题（每题8 分，共 24 分）1已知轴流式水轮机下列数据： D1=8m，dg=3.2m，设计流量 Q=215.5m3/s，设计水头 Hr=14m，转速 n=转/ 分，水力效率 s=，试求在最优工况下， D1=8m 处圆柱层上转轮进出口速度三角形中的V1，W1，1,V2，W2，2（假设轴面速度均匀分布，水流法向出口和不计叶片排挤）（20%）2已知某水电站海拨高程为 270m，设计水头 H=15m，选用轴流式水轮机允许空化系数 =，将不轮机转轮中心线距

7、离下游最低水位确定为 0.5m，是否满足要求你是如何确定的（取空化安全系数 K=）（ 10%）3已知某水电站选用混流式水轮机D1=0.8m，工作水头 H=32m，最优单位转速 (n110)M=30 r/min ，设计点的单位流量Q11=1.1m3/s，模型效率 =，不考虑原模型水轮机的效率修正，求该水轮机的流量、转速和出力各是多少（10%）五、问答题（每题5 分，共 20 分）1为什么在一定的水头段只能采用对应合适比转速的水轮机2在水轮机水头和转速不变的情况下，如何调节水轮机的流量当流量改变时， HL 式水轮机转轮进出口速度三角形将发生什么变化（以流量增加情况为例）。3根据水斗式水轮机单位流量和单位转速的公式，分析说明水斗式水轮机为何单位流量变化范围很大而单位转速变化范围较小。4设计转轮时常使高比速转轮出口略带环量，这是为什么低比速转轮可否同样处理为什么水轮机模拟试卷四一、判断题（正确打 “”，错误打 “”，每小题 2 分，共 10 分）1、混流式水轮机转轮内的水流轴面流线是近似与水轮机轴线保持平行的直线。（）2、两台水轮机工况相似的充要条件是：两台水轮机的过流部分形状相似，几何尺寸成比例。 （ ）3、由于尾水管能够使水轮机转轮出口处水流能量有所降低，故尾水管能创造能量。（）4、在同样水头条件下，轴流式水轮机比混流式水轮机具有更小的吸出高度。（）5、冲击式水轮机工作轮在与水流进行能量交换时，仅接受了水流的动能。（）二、填空题（每空1 分，共 22 分）

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