水电站-蜗壳PPT课件

§3.4蜗壳的型式及主要参数选择1.一、蜗壳的功用及设计基本要求设计要求：（1）过水表面应光滑、平顺。（2）保证水流均匀、轴对称地进入导水机构。（3）保证水流在进入导水机构前具有一定的环量。（4）具有合理的断面形状和尺寸。（5）具有必要的强度和合适的材料。2.3.二、型式1、混凝土蜗壳：H≤40m。用于低水头大流量的电站。节约钢材，钢筋混凝土浇筑，“T”形断面。2、金属蜗壳：当H>40m时采用金属蜗壳。其断面为圆形，适用于中高水头的水轮机。（1）钢板焊接：H=40~200m，钢板拼装焊接。（2）铸钢蜗壳：H>200m，钢板太厚，不易焊接，与座环一起铸造而成。4.混凝土蜗壳5.混凝土蜗壳6.金属蜗壳7.钢板焊接金属蜗壳8.铸钢蜗壳9.1、断面型式与断面参数(1)金属蜗壳：圆形。结构参数：Da、Db、b0、ρi、Ri三、蜗壳的主要参数10.(2)混凝土蜗壳：“T”形。有四种型式：11.12.混凝土蜗壳进口断面形状的选择①δ=20°~30°,常取δ=30°。②当n=0,γ=10°~15°,b/a=1.5~1.7，可达2.0。③当m>n,γ=10°~20°,(b-n)/a=1.2~1.7,可达1.85。④当m＜n,γ=20°~35°,(b-m)/a=1.2~1.7,可达1.85。中间断面:蜗壳顶点、底角点的变化规律按直线或抛物线确定。13.14.15.2、蜗壳包角蜗壳末端(鼻端)到蜗壳进口断面之间的中心角φ0：16.金属蜗壳：φ0=340°~350°，常取345°φ0大，过流条件好，但平面尺寸增大，厂房尺寸加大。金属蜗壳的流量小，尺寸小，一般取较大包角；从构造上讲，最后100°内，断面为椭圆，但仍按圆形计算。17.(2)混凝土蜗壳：Q大,允许流速小，尺寸大，为减小平面尺寸,φ0=180°~270°，一般取180°，一部分水流直接进入座环和导叶，为非对称入流，对转轮不利。18.3、蜗壳进口断面平均流速：Vc↑→Fc↓→hw↑；Vc↓→Fc↑→hw↓；一般由Hr—Vc曲线确定VC。19.20.四、蜗壳的水力计算水力计算的目的：确定蜗壳各个断面的尺寸，绘出蜗壳平面和断面单线图，为厂房设计提供依据。1、蜗壳中的水流运动径向分速度：圆周分速度：Vur=k或者Vu=C=Vc按Vu=Vc=C假定计算已知：等断面型式下进行：21.2、金属蜗壳水力计算（1）断面流量：断面半径：断面中心距：断面外半径：22.蜗壳水力计算23.（2）进口断面（φi=φ0）断面流量：断面半径：断面中心距：断面外半径：24.（3）中间断面（φi=φ）25.由此可以绘出蜗壳断面单线图和平面单线图。步骤：(a)确定φ0和VC；(c)由φi确定Fi、ρi、Ri。(b)求F0、ρmax、Rmax；26.3、混凝土蜗壳的水力计算(半解析法)27.3、混凝土蜗壳的水力计算(半解析法)（1）确定进口断面尺寸（2）确定中间断面顶角与底角点的变化规律（直线或抛物线），以虚线表示并画出1、2、3…….等中间断面。根据水电站具体情况选择断面型式，并确定a，b，m，n，R0，使F=F0（3）测算出各断面的面积，绘出：F=f(R)关系曲线。28.（4）按，绘出F=f(Φ)直线。（5）根据计算需要，选定若干个φi（一般隔15°、30°或45°取一个），由图查出相应的Ri及断面尺寸，绘出蜗壳断面单线图和平面单线图。29.