南昌大学水利机械2013-2014-1期末考试

１ 有一水轮机D1＝3米，在水头为H时的转速，最大流量与出力分别为n、Q和N。现另有一与其几何相似的水轮机D1' ＝４.５米，如果也在水头 H 下工作并保持运动相似， 其应具有的转速n和能获得的最大流量Q及出力N 各为多少（不计效率变化）？

２ 由D1M＝0.46米的混流式水轮机模型试验数据求得在最优工况时的单位值为：n'10M＝７０转/分，Q'10M=1.0 米3/秒，η

Mmax

=0.92。试

求 D1= 4.1米的同系列原型水轮机，在水头H=63.5米时最优工况的效率η

max

、转速n、流量Q和出力N各为多少？

３ 某水电站采用ＨＬ２４０─ＬＪ─２５０型水轮机， 设计水头Ｈr＝２８米，额定转速ｎ＝１５０转/分， 若将该型水轮机装于Ｈr＝３４米的另一个水电站上而要求达到同样的效率，问此电站应采用何种额定转速为好？

４ 已知混流式模型水轮机D1M＝０.４６，当试验水头ＨM＝４米，转速 nM＝２６２转/分，流量QM=０.３８米３/秒和出力NM＝１３.1 千瓦时达到最高效率,试求与其几何相似，D1＝３米的原型水轮机在相似工况下， 当Ｈ＝３0米时的最高效率ηN各为多少？

5 由D1M＝0.46米的混流式水轮机模型试验数据求得，在某一工况时的单位转速n1M '=65转／分，单位流量Q1M '=0.87米3／秒，η

M

max

、转速n、流量Q和出力

=0.87，在最优工况时的单位转速n10M'＝72 转／分，单位流量

Mmax

Q10M '=1100升／秒，η=0.92，试求D1＝1.4米的同系列原型水轮机

在H=30.5米时等角工况（即与非最优工况相似）的效率η、转速n、流量Q和出力N各为多少？

6 已知某引水式水电站的最大水头Hmax=81米，最小水头Hmin=55米，平均水头H=68米，总装机容量N=5000千瓦，水电站下游平均水位的海拔高程为160米，试按水轮机转轮参数（暂行系列型谱）及系列应用范围图选择水轮机的型号、转速、转轮直径和吸出高度（2台和4台方案分别考虑）。

7 某水电站的最大水头为38.5米，设计水头31.7米，最小水头24.5米，安装三台单机容量为3570千瓦的水轮机，厂房地面的海拔高程为165米，水电站下游平均水位的海拔高程为164米，最大允许吸出高HS ≥－4米，试选择水轮机的机型、直径、转速和安装高程。