1、福建水利电力职业技术学院水轮机考试卷 E题 型 是非题 选择题 名词解释 问答题 计算题 合计应得分 15 20 18 31 16 100实得分课程编码： 考试时间： 考试类别： 答卷时间: 评卷人 得分 一、是非题（T 表示正确、F 表示错误；每小题 1 分，共 15 分）（ F ）1、水轮机额定出力是在最大水头、最大流量、额定转速下水轮机主轴输出的功率。 （ F ）2、轴流定桨式水轮机适用于工作水头不稳定负荷变化大的水电站。（ F ）3、对水头小于 25m 的电站，应优先考虑选择轴流式水轮机。（ T ）4、斜流式水轮机的应用水头介于轴流式与混流式水轮机之间。（ T ）5、水轮机的动态真空值
2、与水轮机本体无关，它与水轮机的尾水管、运行工况有关。（ F ）6、对于轴流转桨式水轮机，当水头低于水轮机的设计水头时，水轮机的出力受发电机的额定出力的限制。（ F ）7、水斗式水轮机的尾水槽与尾水管的功用相同。（ F ）8、比转速愈高的水轮机，应用水头高、单位流量就愈大。（ T ）9、在水轮机选型计算中，在单机容量不变的情况下，若所选机型的比速愈高，过流能力愈强，有利于减小转轮直径。（ T ） 10、对于流量较小的中高水头电站，为了满足强度要求和获得较好的水力有关系，采用包角较小的金属蜗壳。（ T ）11、筒式导轴承回转油箱盖板的内缘有迷宫式密封环，以防止油雾外溢。（ T ）12、水轮机运行在
3、极限出力点时，随着导叶开度增大其出力下降。（ F ）13、在选择配套同步发电机时, 要求水轮机的最大逸速大于配套发电机的允许最大逸速。（ T ）14、混流式水轮机增加叶片数目的目的是提高转轮的强度,但会使水轮机的过流量相应减少。（ T ）15、随着发电机负荷增加的同时,水轮机必须相应地将导水时开度增大。评卷人 得分 二、选择题（每题 1 分，共 20 分）（ 4 ）1、按水轮机基本技术条件规定，冲击式水轮机允许负荷范围是：（1）40100%（2）70100%（3）30100%（4）25100%。（ 4 ）2、水斗式水轮机与混流式水轮机相比较，其特点是（ ）。（1）适用高水头，大流量；（2）平均
4、效率高；（3）应用水头范围窄；（4）结构简单，工程造价较低。（ 1 ）3、水斗式水轮机喷管相当于反击型水轮机的（ ）。（1）导水机构； (2)导叶操作机构； (3)导叶； （4）泄水锥。（ 2 ）4、水轮机线性特性曲线中包括（ ）。（1）主要模型综合特性曲线；(2)工作特性、水头特性和转速特性曲线；(3)效率特性曲线；（4）运转综合特性曲线。（ 1 ）5、已知发电机效率为 0.96，水轮机效率为 0.89，机组单机容量为 12500kw，则水轮机出力为。(1)13021 kw (2)12000 kw (3) 14045 kw (4) 11125kw（ 3 ）6、混流式水轮机基础环的作用是（ ）
5、。(1)承受水流轴向推力； (2)承受基础混凝土重量；(3)座环基础，在安装、检修时放置转轮； (4) 承受机组转动部分的重量。（ 1 ）7、比转速与水轮机能量特性、空化性能的关系表述正确的是（1）比转速越高，能量特性越好；（2）比转速越高，空化特性越好；（3）比转速越高，能量特性越差；（4）比转速的上限值主要受能量特性限制的；（ 2 ）8、属于导水机构的传动机构是（ ）。（1）接力器； （2）控制环； （3）导叶； （4）顶盖。（ 2 ）9、混流式水轮机在转轮直径值的计算时 ,单位流量值是指_ 与_对应点值。 (1)最高效率, 最大单位流量； (2)最优单位转速,5% 出力限制线；(3)最高
6、效率、最优转速。（ 3 ）10、中、低水头混流式水轮机转轮直径D l与叶片出水边的最大直径D 2的关系是。(1)D1D 2； (2)D1=D2； (3)D1D 2； (4)D1D 2；（ 2 ）11、混流式水轮机的设计水头是（ ）。(1)水轮机正常运行水头； (2)水轮机发出额定出力的最低水头；(3)水轮机发出最大出力的最低水头；(4) 保证水轮机安全、稳定运行的最低工作水头。（ 1 ）12、混流式水轮机的端面间隙的调整是通过_部件进行调整。(1)端盖的调节螺钉 (2)耳柄式连杆的旋套 (3)叉头式连杆的螺杆（ 4 ）15、由于发电机层与水轮机距离较小，为方便辅助设计布置应考虑选用哪种梯形混凝
7、土蜗壳。（1）上伸式； （2）下伸式； （3）对称式； （4）平顶式。（ 4 ）16、座环下环内缘的下部与( ）相接。（1）底环； （2）顶盖； （3）尾水管； （4）基础环。（ 2 ）17、水电站的三大主设备是指：( ）。（1）水轮机、水轮发电机、调速器； （2）水轮机、水轮发电机、电力变压器；（3）水轮机、电力变压器、调速器； （4）水轮发电机、调速器、电力变压器。（ 4 ）18、反击式水轮机能量损失产生的原因有（ ）。（1）水力损失和容积损失； （2）机械损失和容积损失；（3）水力损失和机械损失； （4）水力损失、容积损失和机械损失。（ 3 ）19、尾水管的重要性对轴流式和混流式水轮机的
8、影响一般情况下是(1)对混流式的影响更大（ 2）影响程度相同（3）对轴流式影响更大（4）无法断定。（ 2 ）20、对尾水管内的水力损失的叙述，说法正确的是：（ ）。（1）尾水管出口水流动能愈小，则尾水管的回能系数愈；（2）尾水管出口水流动能愈小，则尾水管的回能系数愈大；（3）尾水管出口水流动能愈大，则尾水管的回能系数愈大；（4）尾水管出口水流动能愈大，则尾水管的回能系数愈小。评卷人 得分 三、名词解释（每题 3 分，共 18 分）1、GT800WP410答：贯流转桨式水轮机，转轮型号 800，卧轴灯泡式，转轮标称直径为 410cm。2、HL220LJ250答：混流式水轮机，转轮型号 220，立
9、轴金属蜗壳，转轮标称直径为 250cm。3、蜗壳最大包角答：指蜗壳的进口断面到蜗壳的鼻端所围角度。4、水轮机比转速答：水轮机在水头为 1m，出力为 1KW 时所具有的转速。5、空蚀答：当流道中水流局部压力下降到临界压力（一般接近汽化压力）时，水中气核成长为气泡，气泡的聚积、流动、分裂、溃灭现象的总称。6、单位流量答：水轮机转轮标称直径为 1m，有效水头为 1m 时所具有的流量。评卷人 得分 四、问答题（共 31 分）1、常用的补气方式有哪些？其各适用于什么情况？(6)答：有自然补气和强迫补气两种方式。 当下游水位变化不大且吸出高度为正值时，采用自然补气。当下游水位变化的幅度大且 Hs-5m 以
10、上采用自然补气有困难时，采用射流泵或压缩空气进行强迫补气。2、试述立式机组导轴承的作用是什么？紧急真空破坏阀的作用是什么？（6 分）答：导轴承作用是：固定主轴轴线，承受机组的径向力和振摆力。紧急真空破坏阀的作用：当机组在紧急停机时，由于水流惯性作用，会在转轮下形成很大的真空，会破坏机组的顶盖；并且水流反向倒流，产生反泵向力，引起机组抬机现象。为避免出现出述情况，在出现真空时补入空气，破坏其真空和水流倒流时起到缓冲消能的作用。3、为什么说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站？（6 分）答：从分析切击式水轮机的等效率曲线可知，切击式水轮机的效率沿横轴 Q11 变化很缓，而沿纵轴 n11
11、变化很大，这说明在转轮直径、转速为常数时，其效率受水头变化影响大，受流量变化影响小。所以说切击式水轮机适用于水头变化小而负荷变化大的电站。4、计算 D1时，为什么采用限制工况 的，而不用最优工况的 ？计算同步转速采用1Q10哪个水头？计算吸出高度 HS时，应计算哪两种工况下的吸出高度，最后选取哪个值作为结果？（8 分）答：计算 D1时，采用限制工况的单位流量计算的水轮机转轮直径较小，可降低转轮造价；其次，当水轮机工况发生改变时，水轮机运行工况会在接近于最优工况下运行，保证水轮机在高效率区运行。计算同步转速时采用的是加权平均水头。计算吸出高度 HS时，应计算最大水头和设计水头两工况下的各吸出高度
12、，最后选取小值作为计算结果。5、什么是水斗式水轮机的排出高度 ？ 太大或太小，有何影响？ （5 分）dH答：水斗式水轮机的排出高度：竖轴冲击式为转轮节圆平面到设计尾水位的高度； 对横轴冲击式为转轮节圆直径最低点到设计尾水位的高度。如果排出高度选择太大会导致利用水头变小，造能量浪费。如果选择太小会引起排气高度不足，严重会引机组振动；同时也会引起风阻增加，引起水轮机效率下降。评卷人 得分 五、计算题（共 16 分）1、某小型水电站装机容量 42500KW，设计水头 32m，选用 HL240LJ120 型水轮机,单机引用流量 9.8 m3/s，模型气蚀系数 =0.21，导叶相对高度 =0.365，电
13、站海拔0b高程 122m，下游最低尾水位 118m，求水轮机安装高程。 （8 分）水电站下游水位和流量关系曲线如下：Z(m) 600.1 600.5 601.0 601.3 601.5 601.8Q（m 3/s） 8 15 20 25 30 40解： )(13.2.031920901 mHKEHs 本电站为 4 台机，由 1 台机额定流量 Q=9.8 m3/s 查上表得下游水位 600.3 m601.49()2/.35.0.62aswZDb2、某混流水轮机 D1=2.5m， H=35m。已知模型试验数据： D1M=0.46m，H M=4m，在效率最高时 M=300r/min,，Q M=0.32 m3/s，P M=11.0kW。试求原型机在效率最高时的、Q、P 和 max。 （8%）解：计算模型的单位参数： %6.87432.081981.9)/(5.46.in/9.03max 322111 mMmHQPsDrn原型机最高效率： %2.915.460).871()(51maxax DM单位参数修正： ，单位参数不需修正。03.2.1876.091max M则： in)/(3.5.2691rDHn/95.277.0321 smQ)(8%13.898.9max kWP
