水電站-蝸殼.ppt

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1、§3.4蝸殼的型式及主要參數(shù)選擇一、蝸殼的功用及設(shè)計基本要求設(shè)計要求：（1）過水表面應(yīng)光滑、平順。（2）保證水流均勻、軸對稱地進入導(dǎo)水機構(gòu)。（3）保證水流在進入導(dǎo)水機構(gòu)前具有一定的環(huán)量。（4）具有合理的斷面形狀和尺寸。（5）具有必要的強度和合適的材料。二、型式1、混凝土蝸殼：H≤40m。用于低水頭大流量的電站。節(jié)約鋼材，鋼筋混凝土澆筑，“T”形斷面。2、金屬蝸殼：當(dāng)H>40m時采用金屬蝸殼。其斷面為圓形，適用于中高水頭的水輪機。（1）鋼板焊接：H=40~200m，鋼板拼裝焊接。（2）鑄鋼蝸殼：H>200m，鋼板太厚，不易焊接，與座環(huán)一

2、起鑄造而成?；炷廖仛せ炷廖仛そ饘傥仛や摪搴附咏饘傥仛よT鋼蝸殼1、斷面型式與斷面參數(shù)(1)金屬蝸殼：圓形。結(jié)構(gòu)參數(shù)：Da、Db、b0、ρi、Ri三、蝸殼的主要參數(shù)(2)混凝土蝸殼：“T”形。有四種型式：混凝土蝸殼進口斷面形狀的選擇①δ=20°~30°,常取δ=30°。②當(dāng)n=0,γ=10°~15°,b/a=1.5~1.7，可達2.0。③當(dāng)m>n,γ=10°~20°,(b-n)/a=1.2~1.7,可達1.85。④當(dāng)m＜n,γ=20°~35°,(b-m)/a=1.2~1.7,可達1.85。中間斷面:蝸殼頂點、底角點的變化規(guī)律按直線或拋

3、物線確定。2、蝸殼包角蝸殼末端(鼻端)到蝸殼進口斷面之間的中心角φ0：金屬蝸殼：φ0=340°~350°，常取345°φ0大，過流條件好，但平面尺寸增大，廠房尺寸加大。金屬蝸殼的流量小，尺寸小，一般取較大包角；從構(gòu)造上講，最后100°內(nèi)，斷面為橢圓，但仍按圓形計算。(2)混凝土蝸殼：Q大,允許流速小，尺寸大，為減小平面尺寸,φ0=180°~270°，一般取180°，一部分水流直接進入座環(huán)和導(dǎo)葉，為非對稱入流，對轉(zhuǎn)輪不利。3、蝸殼進口斷面平均流速：Vc↑→Fc↓→hw↑；Vc↓→Fc↑→hw↓；一般由Hr—Vc曲線確定VC。四、蝸殼的水

4、力計算水力計算的目的：確定蝸殼各個斷面的尺寸，繪出蝸殼平面和斷面單線圖，為廠房設(shè)計提供依據(jù)。1、蝸殼中的水流運動徑向分速度：圓周分速度：Vur=k或者Vu=C=Vc按Vu=Vc=C假定計算已知：等斷面型式下進行：2、金屬蝸殼水力計算（1）斷面流量：斷面半徑：斷面中心距：斷面外半徑：蝸殼水力計算（2）進口斷面（φi=φ0）斷面流量：斷面半徑：斷面中心距：斷面外半徑：（3）中間斷面（φi=φ）由此可以繪出蝸殼斷面單線圖和平面單線圖。步驟：(a)確定φ0和VC；(c)由φi確定Fi、ρi、Ri。(b)求F0、ρmax、Rmax；3、混凝土蝸

5、殼的水力計算(半解析法)3、混凝土蝸殼的水力計算(半解析法)（1）確定進口斷面尺寸（2）確定中間斷面頂角與底角點的變化規(guī)律（直線或拋物線），以虛線表示并畫出1、2、3…….等中間斷面。根據(jù)水電站具體情況選擇斷面型式，并確定a，b，m，n，R0，使F=F0（3）測算出各斷面的面積，繪出：F=f(R)關(guān)系曲線。（4）按，繪出F=f(Φ)直線。（5）根據(jù)計算需要，選定若干個φi（一般隔15°、30°或45°取一個），由圖查出相應(yīng)的Ri及斷面尺寸，繪出蝸殼斷面單線圖和平面單線圖。