水轮机复习题.docx

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水轮机复习题

水轮机训练

（一）

一、选择题

1．水轮机的效率η（）

（A）>1;（B）<1;（C）=1;（D）≤1。

2．水轮机是实现（）转换的主要部件。

（A）水能；（B）电能；（C）动能；（D）机械能。

3．水斗式水轮机属于（）水头水轮机。

（A）低；（B）高；（C）中；（D）中高。

4．可逆式水力机组主要作用是（）

（A）调频；（B）调相；（C）生产季节性电能；（D）削峰添谷。

5．目前水头大于700m时，惟一可采用的一种机型是（）。

（A）混流式水轮机；（B）轴流转浆式水轮机；（C）斜流式水轮机；（D）水斗式水轮机。

6．水斗式水轮机与混流式水轮机相比较，其特点是（）。

（A）适用高水头，打流量；（B）平均效率高；（C）应用水头范围窄；（D）结构简单，工程造价低。

7．水斗试水轮机喷管相当于反击型水轮机的（）。

（A）导水机构；（B）导叶操作机构；（C）导叶；（D）泻水锥。

8．反击式水轮机能量转换主要是（）。

（A）水流动能的转换；（B）水流势能的转换；（C）水流压力的转换；（D）水头损失和压力的转换。

9．属于水轮机排水部分的是（）。

（A）尾水管；（B）导轴承；（C）止漏装置；（D）蜗壳。

10．水轮机的设计水头是（）。

（A）水轮机正常运行水头；（B）水轮机发出额定出力的最低水头；（C）水轮机发出最大出力的最低水头；（D）保证水轮机安全、稳定运行的最低工作水头。

11．ZD510-LH-180属于（）水轮机。

（A）轴流转桨式；（B）轴流定桨式；（C）混流式；（D）斜流式。

12．SF表示（）。

（A）水轮发电机；（B）气轮发电机；（C）立式发电机；（D）卧式发电机。

13．不属于反击式水轮机的是（）。

（A）混流式水轮机；（B）轴流式水轮机；（C）斜流式水轮机；（D）水斗式水轮机。

14．水轮机额定出力是在（）下水轮机主轴输出的功率。

（A）最大水头、最大流量、额定转速；（B）设计水头、设计流量、额定转速；（C）设计水头、最大流量、额定转速；（D）最小水头、设计流量、额定转速。

15．水轮机总效率是水轮机的（）。

（A）轴端出力与输入水流的出力之比；（B）最大出力与输入水流的额定水流之比；（C）额定出力与输入水轮机的水流出力之比；（D）额定出力与输入水轮机的最大水流出力之比。

16．水轮机的设计流量为水轮机在（）时所需要的流量。

（A）设计水头下发出最大出力；（B）最大水头下发出最大出力；（C）设计水头下发出额定出力；（D）最大水头下发出额定出力。

17．水轮机尾水管的作用是（）。

（A）使水流在转轮室内形成涡流；（B）引导水流进入导水机构；（C）使转轮的水流排入河床，减少水头损失；（D）排除水流。

18．冲击式水轮机的能量转换主要是（）。

（A）水流动能的转换；（B）水流压力的转换；（C）水流势能的转换；（D）水头损失与压力的转换。

19．对水轮机工作参数，正确的叙述是（）。

（A）水轮机的工作参数指水头、流量、出力；（B）流量指单位时间内，通过水轮机某一既定过流断面的水流，单位是米3/秒（m3/s）；（C）工作水头指水轮机进、出口水体的能量差，单位是米（m）；（D）出力指水轮机主轴所输出的功，单位为千瓦（kW）。

20．我国水轮机产品型号由三部分组成，其中第二部分是（）。

（A）水轮机主轴布置型式和引水室特征；（B）水轮机型式；（C）水轮机转轮标称直径及其它必要数据；（D）水轮机转轮型号。

二、判断题

1．水轮机出力单位可用kW表示，也可用MW表示。

（）

2．ZD510-LH-180表示轴流定桨式水轮机。

（）

3．水轮机的总效率是大于1的。

（）

4．反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和可逆式水轮机。

（）

5．混流式转轮上冠位于转轮上部。

（）

6．反击式水轮机从适应水头的整体上属于高水头水轮机。

（）

7．辐向轴流式水轮机，简称为轴流式水轮机。

（）

8．主轴是水轮机重要部件之一。

（）

9．可逆式水轮机即水泵水轮机。

（）

10．水轮机转轮是实现水能转换的主要部件。

（）

11．肘形尾水管的肘管里衬由进口的圆形断面，渐变过渡到出口的椭圆形断面。

（）

12．混流式水轮机总体由引水、导水、工作和排水四部分组成。

（）

13．水轮机的主轴输出功率大于发电机的输出功率。

（）

三、简答题

1．现代大、中型水轮机基本类型有哪些？

2．我国水轮机型号主要由哪三部分组成？

四、计算题

1．某抬水轮机在30min旋转了4500rpm，求该水轮机的转速为多少？

2．若水轮机效率为92%，水流出力11.46万kW，求水轮机的出力Nt为多少？

3．一台交流发电机其额定频率为50Hz，额定转速n=125r/min，试求其转子的磁极个数。

4．某水电站水轮机在水头为73.0m时，流量为160m3/s，求该水电站水流的出力为多少万

5．某电站在设计工况下，上游水位Zu=63m，下游水位Zd=44m，通过某台水轮机流量为825m3/s，发电机效率为Лg=0.968，水轮机效率Л=0.86，如忽略引水建筑物中水力损失，试求水流出力、水轮机出力和机组出力。

水轮机训练

（二）

一、选择题

1．导叶属于导水机构的（）

（A）操作机构；（B）传动机构；（C）执行机构；（D）支撑机构。

2．关于尼龙轴套，说法正确的是（）。

（A）成本不足锡青铜2/3；（B）能自润滑，简化了导叶结构；（C）轴套间隙稳定；（D）耐磨性能不及锡青铜好。

3．单导管直缸式接力器主要用于（）。

（A）大型水轮机组；（B）大中型水轮机组；（C）小型水轮机组；（D）中型水轮机组。

4.金属蜗壳座环的支柱数目，常为活动导叶数目的（）。

（A）1/3；（B）1/2；（C）1/4；（D）3/4。

5．混流式水轮机基础环的作用是（）。

（A）承受水流轴向推力；（B）承受基础混凝土重量；（C）座环基础，在安装、检修时放置转轮；（D）承受机组转动部分的重量。

6．属于导水机构的传动机构是（B）。

（A）接力器；（B）控制环；（C）导叶；（D）顶盖。

7．我国水轮机主轴直径大于（D）mm时，采用薄壁轴。

（A）300；（B）400；（C）500；（D）600。

8．短管补气装置，适用于D1》（C）m的反击式水轮机尾水管补气。

（A）2；（B）3；（C）4；（D）5。

9．中低水头混流式水轮机转轮直径D1与叶片出水边的最大直径D2的关系是：

（C）。

（A）D1》D2；（B）D1=D2；（C）D1≤D2；（D）D1≥D2。

10．座环必须有（D）。

（A）足够强度和刚度；（B）足够刚度和良好水力性能；（C）足够强度和良好水力特性；（D）足够强度、刚度和良好水力性能。

11．属于圆柱式导水机构的支撑机构是（C）。

（A）导叶；（B）控制环；（C）顶盖；（D）接力器。

12．座环下环内缘的下部与（D）相接。

（A）底环；（B）顶盖；（C）尾水管；（D）基础环。

13．座环蝶形边的延长线与支柱水平中心线一般成（B）交角。

（A）45°；（B）55°；（C）60°；（D）75°。

14．反击式水轮机能量损失产生的原因有（D）。

（A）水力损失和容积损失；（B）机构损失和容积损失；（C）水力损失和机械损失；（D）水力损失、容积损失和机械损失。

15．轴流转桨式水轮机与混流式水轮机比较，（A）。

（A）混流式水轮机结构简单；（B）混流式水轮机结构复杂；（C）结构复杂程度相同；（D）结构稍复杂。

16．蜗壳的作用是使进入导水叶以前的水流形成一定的旋转，并（D）将水流引入导水机构。

（A）中心对称地、均匀地；（B）角对称地、均匀地；（C）面对称地、均匀地；（D）轴对称地、均匀地。

17．（B）是水轮机调节的主要任务。

（A）电压调节；（B）频率调节；（C）水头调节；（D）流量调节。

18．导水机构的操纵机构作用是（C）。

（A）在压力油作用下，克服导叶的操作力矩及传动机构的摩擦力矩，形成对导叶在各种开度下的水力矩；

（B）在压力油作用下，克服导叶的摩擦力矩及传动机构的水力矩，形成对导叶在各种开度下的操作力矩；

（C）在压力油作用下，克服导叶的水力矩及传动机构的摩擦力矩，形成对导叶在各种开度下的操作力矩；

（D）在压力油作用下，克服导叶的水力矩及传动机构的操作力矩，形成对导叶在各种开度下的摩擦力矩。

19．轴流转桨式水轮机转轮叶片自0°位置向开侧旋转和向关侧旋转分别为（C）角。

（A）正、正；（B）负、负；（C）正、负；（D）负、正。

20．关于大、中型轴流式水轮机转轮室，说法正确的是：

（D）。

（A）大、中型轴流式水轮机转轮室在叶片枢轴中心线以上为圆柱面，以下为圆锥面；

（B）大、中型轴流式水轮机转轮室在叶片枢轴中心线以上为球面，以下为圆锥面；

（C）大、中型轴流式水轮机转轮室在叶片枢轴中心线以上为球面，以下为圆柱面；

（D）大、中型轴流式水轮机转轮室在叶片枢轴中心线以上为圆柱面，以下为球面。

21．转轮叶片进、出口水流绝对速度，分别用字母（C）表示。

（A）vr1和vr2；（B）w1和w2；（C）v1和v2；（D）v2和v1。

22．水轮机基本工作参数通常认为有（）。

（A）工作水头，流量，出力，转速，转轮直径；（B）工作水头，流量，出力，效率，转轮直径；（C）工作水头，流量，出力，效率，转速；（D）工作水头，流量，出力，效率。

23．筒式导轴承的油沟外角φ一般是（）。

（A）40°～50°；（B）50°～70°；（C）70°～80°；（D）80°～90°。

24．混流水轮机在开机过程中，随着导叶开度的增大，则水轮机的流量（）。

（A）增加；（B）减少；（C）不变；（D）无法判断。

25．基础环的下法兰与（）相连。

（A）底环；（B）座环下环；（C）尾水管锥里衬上口；（D）尾水管。

26．混流式水轮机上冠泄水孔应开成顺水流（转轮旋转方向），方向倾斜P=（）的角。

（A）10°～20°；（B）20°～30°；（C）30°～45°；（D）45°～60°。

27．水轮机导水机构上、中轴套装在（）上。

（A）顶盖；（B）导叶套筒；（C）低环；（D）座环。

28．大、中型轴流转桨式水轮机与混流式水轮机大部件的组成突出区别是（）。

（A）蜗壳；（B）座环；（C）顶盖；（D）转轮。

29．叉头式传动机构，适应于（）水轮机的导水机构。

（A）高水头；（B）低水头；（C）大、中型；（D）小型。

30．水轮机导水叶下轴套装在（）上。

（A）顶盖；（B）导叶套筒；（C）底环；（D）座环。

31．十字补气装置，最好应用在D1（）m的机组上。

（A）〉4；（B）=4；（C）〈4；（D）≤4。

32．水轮机主轴要同时承受（）的综合作用。

（A）压、扭及径向力；（B）拉、扭及径向力；（C）压、扭及轴向力；（D）拉、扭及轴向力。

33．随着发电机负荷增加的同时，水轮机必须相应地将导水叶开度（）。

（A）保持不变；（B）减少；（C）关到零；（D）增大。

34．轴流转桨式水轮机叶片密封装置的主要作用是（）。

（A）对内防油外漏，对外防水渗入；（B）对内防水外漏，对外防油渗入；（C）对内防油外漏，对外防油渗入；（D）对内防水外漏，对外防水渗入。

35．橡胶导轴承采用（）润滑。

（A）透平油；（B）润滑油；（C）润滑脂；（D）水。

36．轴流转桨式水轮机转轮体内充满了（）。

（A）透平油；（B）水；（C）一定压力的透平油；（D）一定压力的水。

37．轴流转桨式水轮机球形转轮体的优点是（）。

（A）叶片在各种转角下，与转轮体间的间隙均较大，故容积损失小；

（B）叶片在各种转角下，与转轮体间的间隙均较大，故容积损失大；

（C）叶片在各种转角下，与转轮体间的间隙均较小，故容积损失小；

（D）叶片在各种转角下，与转轮体间的间隙均较小，故容积损失大。

38．对单管直缸式接力器而言，（）。

（A）活塞为直线运动，控制环为圆弧运动；（B）活塞为圆弧运动，控制环为直线运动；（C）活塞为直线运动，控制环为直线运动；（D）活塞为圆弧运动，控制环为圆弧运动。

二、判断题

1．混流式水轮机导叶轴颈密封的作用，是为了减少沿轴颈的漏水量。

（）

2．尼龙轴套可以自润滑。

（）

3．轴流转桨式水轮机叶片操作机构的作用是：

在导水机构的控制下，操作叶片改变叶片转角的执行机构。

（）

4．大、中型水轮机导叶，有些是由翼型断面中空的导叶体和上、下轴组成。

（）

5．对于导水机构的剪断销，当剪切应力增加到正常操作应力的1.25倍时，剪断销首先被剪断。

（）

6．混流式水轮机止漏环间隙愈小愈好。

（）

7．反击式水轮机的能量转换主要是水力势能的转换。

（）

8．大中型反击式水轮机控制环，随着水轮机出力、工作水头、接力器的型式不同，其断面形状有所差异。

（）

9．混流式水轮机减压装置的作用是减少作用在转轮上冠上的轴向水推力，以减轻水导轴承负荷。

（）

10．水流在转轮内的水力损失主要是容积损失。

（）

11．轴流转桨式水轮机叶片自0位置向开侧旋转为负角。

（）

12．水轮机转轮止漏环间隙不均匀会引起水轮机振动。

（）

13．对于轴流转桨式水轮机主轴开中心孔的目的是减轻水轮机重量，用于转轮补气。

（）

14．检修密封在大、中型水轮机中，主要用围带式。

（）

15．接力器锁定装置的作用是当导叶全关闭后，锁顶闸投入，可阻止接力器活塞向开侧移动，一旦闭侧油压消失，又可防止导叶被水冲开。

（）

16．容积损失主要指具有止漏环结构的水轮机转轮的流量泄露损失。

（）

三、简答题

1．水轮机主轴密封分哪几类？

各有哪些结构型式？

2．水轮机顶盖的作用是什么？

3．水轮机导水机构的作用是什么？

4．我国对水轮机转轮的标称直径是如何规定的？

5．水轮机转轮下环的作用是什么？

6．混流式水轮机转轮上冠的主要作用是什么？

7．水轮机主轴密封的作用是什么？

8．导叶端面间隙如何调整？

水轮机训练（三）

一、选择题

1．所谓叶片的装置角Фzh枢轴法兰的（）与叶片位置之间的夹角。

（A）垂直中心线0°；（B）垂直中心线+7°；

（C）水平中心线0°；（D）水平中心线+7°

2．当φmax（）的蜗壳称为非完全蜗壳。

（A）≤135°；（B）≤180°；（C）≤270°；（D）≈360°。

3．筒式导轴承回转油箱盖板的内缘有迷宫式密封环，以防止（）。

（A）油进入；（B）油物外溢；（C）水进入；（D）水外溢。

4．水轮发电机组能够实现稳定运行，是因为有（）。

（A）励磁机的调节；（B）调速器的调节；（C）电压校正的调节；（D）自调节作用。

5．随着反击型水轮机转轮结构和工况的变化，其叶片出口水流环量（）。

（A）一定为正值；（B）一定为0；（C）一定为负值；（D）有正值、0、负值三种可能性。

二、判断题

判断下列描述是否正确，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。

1．水轮机比转速ns与应用水头H成正比，比转速高的水轮机适用于高水头。

（）

2．对于双层橡胶平板密封装置，橡胶板的压板与回转环间的径向间隙应小于1.5mm。

（）

3．转动止漏环与固定止漏环之间形成很大的间隙，从而降低了流速，起到了阻止后面的水流迅速漏掉的作用。

（）

4．轴流转桨式叶片密封装置的位置，一般在叶片枢轴外端及法兰外缘，多数装在叶片法兰的外缘。

（）

5．当混流式水轮机转轮下部出现部分真空时，利用主轴中心孔补气阀自行补气。

（）

6．轴流转桨式水轮机结构复杂，成本高，转轮汽蚀没有混流式严重。

（）

7．水轮机工作参数是表征水流通过水轮机时，水流的能量转换为转轮的机械能过程中的一些特性数据。

（）

8．当发生抬机时，会导致水轮机叶片的断裂、顶盖损坏等，也会导致发电机电刷和集电环的损坏，发电机风扇损坏而甩出，引起发电机烧损等恶性事故。

（）

9．由于安装和检修的需要，在尾水管直锥段里衬的上部开有进入门。

（）

10．筒式导轴承油槽盖板的内缘有迷宫式密封环以防止水进入。

（）

11．通常用容积法测量导叶漏水量。

（）

12．混流式水轮机转轮通常在叶片与上冠和上冠与下环的连接处易产生裂纹，而轴流转桨式转轮则易在叶片与枢轴珐兰的过渡段产生裂纹。

（）

13．轴流转桨式水轮机转轮叶片密封装置，属于机组扩大性大修必修项目。

（）

14．如果水轮机工作水头高，流量大，则水轮机水流速度三角形中的绝对速度就小。

（）

三、简答题

1．水轮机主轴密封分哪几类？

各有哪些结构型式？

2．混流式水轮机主轴的作用是什么？

3．轴流转桨式水轮机转轮体的作用是什么？

4．带旋转油盆的筒式导轴承的工作原理是什么？

5．反击式水轮机尾水管的作用是什么？

6。

反击型水轮机能量损失按其产生原因分为哪几种？

7．叶接力器的作用是什么？

8．当导水机构全关后机组长时间不能降低转速是何原因？

如何消除？

9．水轮机顶盖上为什么要装真空破坏阀？

10。

导叶密封水不严密有何危害？

四、计算题

1．有一单缸接力器，直径为500mm，最大行程250mm，若工作油压为23～25MPa，试求该接力器的最大工作能力。

2．已知某台水轮机转轮直径为4.1m，导叶的相对高度b0=0.25，求导叶高度b。

3．某同步发电机功率因数为0.85，有功功率PN为10万kW，求该发电机额定容量SN为多少？

4．某电站水轮发电机组共有12个风闸，每个风闸活塞的直径为280mm，转子装配总重520t，求顶起转子的最小油压p为多少？

5．某混流式水轮机的参数为：

D1=1m,b0=0.1m,Q=16m3/s,H=256m,n=1000r/min,若水轮机的水力效率ηh=95%，试按法向出口条件计算进口速度三角形的参数v1,vm1,vu1,w1与β1,并绘出进口速度三角形。

水轮机训练（四）

一．选择题

1．水轮机的空化系数σ是水轮机（）的相对值。

（A）动态真空（B）静态真空

2．水轮机的空化系数与水轮机的（）有关。

（A）安装高程（B）工况

3．尾水管补气的主要目的是（）。

（A）消除和减轻尾水管的空腔空化（B）消除和减轻转轮叶片的空化

4．空化发生时过流表面的损坏特征是（）

（A）表面组织呈蜂窝状（B）表面组织呈沟槽状

5．防止翼型空化的条件是（）。

（A）实际吸出高度大于允许吸出高度（B）实际吸出高度小于允许吸出高度

二．填空题

1．水轮机相似应符合的条件为、、。

2．水轮机工况相似的判据是、分别相等。

3．水轮机的比转速越高，其空化系数越。

4．轴流转浆式水轮机的效率修正值与有关。

5．水轮机的比转速越高，其应用水头越。

三．判断题

1．只有几何相似的水轮机才有可能工况相似。

（）

2．效率相等的水轮机工况一定是相似工况。

（）

3．水轮机的比转速相等时，其工况一定相似。

（）

4．水轮机的n和Q分别相等时，其比转速一定相等。

（）

5．同一水轮机在工况相似条件下，其转速与水头成正比。

（）

6．同一水轮机在工况相似条件下，其流量与水头成反比。

（）

四．问答题

1．翼型空化

2．吸出高度

3．相似换算时，对水轮机效率进行修正的原因是什么？

五．计算题

a）某电站安装ZZ560—LH—330水轮机，在某工况下模型空化系数σ=0.5（不用修正），电站海拔高程E=600m,求此水头下水轮机的允许吸出高度Hs。

b）已知某电站安装的水轮机为HL200—LJ—550，在某工况下模型空化系数σ=0.1，水轮机工作水头H=100m，导叶高度b0=0.2D1,水轮机安装高程▽=270m,尾水位▽w=300m,取安全系数K=1.2,试判断此工况下水轮机是否产生翼型空化。

水轮机训练（五）

一、选择题

1．空化系数σ是水轮机（）的相对值。

（A）动态真空（B）静态真空

2．水轮机的空化系数与水轮机的（）有关。

（A）安装高程（B）工况

3．尾水管补气的主要目的是（）。

（A）减轻尾水管的空腔空化（B）消除和减轻转轮叶片的空化

4．空化发生时过流表面的特征是

（A）表面组织呈蜂窝状（B）表面组织呈沟槽状

5．防止翼型空化的条件是（）。

（A）实际吸出高度大于允许吸出高度（B）实际吸出高度小于允许吸出高度

6．水轮机线性特性曲线中包括（）。

（A）主要模型综合特性曲线；（B）工作特性、水头特性和转速特性曲线；（C）效率特性曲线；（D）运转综合特性曲线。

7．（）汽蚀的产生和汽蚀破坏程度，取决于翼型参数、叶片的几何形状以及水轮机运行工况等因素。

（A）翼型；（B）间隙；（C）空腔；（D）局部。

8.流式水轮机转轮下环形状对水轮机转轮的（）有较明显影响。

（A）强度和刚度；（B）直径和水轮机效率；（C）过流量和转速；（D）过流量和汽蚀性能。

9．混流式水轮机汽蚀的主要类型是（）。

10.吸出高度的目的，就是从水轮机转轮装置位置上，从理论上且在水轮机经常运行的工况区域内保证不发生（）。

（A）翼型汽蚀；（B）空腔汽蚀；（C）局部汽蚀；（D）间隙汽蚀。

（A）间隙汽蚀；（B）局部汽蚀；（C）空腔汽蚀；（D）翼型汽蚀。

11.轮机性能起明显作用的汽蚀是（）。

（A）转轮翼型汽蚀；（B）间隙汽蚀；（C）空腔汽蚀；（D）局部汽蚀。

12轴流转桨式水轮机转轮汽蚀与混流式水轮机转轮汽蚀比较（）。

（A）较轻；（B）较重；（C）相同；（D）稍轻。

（B）

二、判断题

判断下列描述是否正确，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。

1．几相似的水轮机才有可能工况相似。

（）

2．相等的水轮机工况一定是相似工况。

（）

3．机的比转速相等时，其工况一定相似。

（）

4．机的n和Q分别相等时，其比转速一定相等。

（）

5．水轮机在工况相似条件下，其转速与水头成正比。

（）

6．水轮机在工况相似条件下，其流量与水头成反比。

（）

7．为了减少转轮的汽蚀破坏，总希望水轮机汽蚀系数愈大愈好。

（）

8．静态真空Hs与水轮机转轮相对于尾水位的安装位置无关，与水轮机本身有关。

（）

9．轮机汽蚀系数σ与水轮机的工作水头有关。

（）

10．对于不同设计水头的反击型水轮机，其动态真空值不同。

（）

三、计算题

1．站安装ZZ560—LH—330水轮机，在某工况下模型空化系数σ=0.5（不用修正），电站海拔高程E=600m,求此水头下水轮机的允许吸出高度Hs。

2．安装的水轮机为HL200—LJ—550，在某工况下模型空化系数σ=0.1，水轮机工作水头H=100m，导叶高度b0=0.2D1,水轮机安装高程▽=270m,尾水位▽w=300m,取安全系数K=1.2,试判断此工况下水轮机是否产生翼型空化。

3．某轴流式水轮机KR=2.4，水轮机额定转速为