原型水輪機(jī)運(yùn)行研究作者簡介

黃源芳， 廣西容縣人，1962年畢業(yè)于華中工學(xué)院(現(xiàn)華中科技大學(xué))動力系水力機(jī)械制造專業(yè)。1981—1983年以教育部訪問學(xué)者身份在美國賓州ALLISCHALMERS公司(現(xiàn)VOITH HYDRO INN)進(jìn)修水輪機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝技術(shù)?！氖滤娬舅C(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)計(jì)、機(jī)電技術(shù)與管理工作40多年來，先后負(fù)責(zé)葛洲壩、隔河巖、三峽等多項(xiàng)重大水電工程的機(jī)電設(shè)計(jì)和三峽工程機(jī)電技術(shù)和管理以及國家科技攻關(guān)項(xiàng)目。共獲省、部級科技進(jìn)步一、二等獎兩項(xiàng)，在國內(nèi)外刊物發(fā)表論文50余篇。

原型水輪機(jī)研究是水輪機(jī)研究的三大方法之一．現(xiàn)代水輪機(jī)理論分析和模型試驗(yàn)這兩種研究方法還不足以準(zhǔn)確預(yù)測或由模型推斷原型的各種運(yùn)行表象。原型水輪機(jī)運(yùn)行條件真實(shí)，水的各種特性包括水中泥沙特性，不同運(yùn)行工況的各種異?，F(xiàn)象如空化，磨損．以及電網(wǎng)對水電機(jī)組的運(yùn)行要求等，與電力生產(chǎn)關(guān)系更加密切，原型水輪機(jī)運(yùn)行研究十分必要，研究成果可直接應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

本書內(nèi)容分為三篇。第一篇為原型水輪機(jī)專題分析研究．專題淪述了原型水輪機(jī)的研究方法，水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，水輪機(jī)泥沙磨損對策，水輪機(jī)振動、裂紋成因和防護(hù)措施等。第二篇為原型水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查研究，是作者在國內(nèi)外水電站原型水輪機(jī)運(yùn)行狀況調(diào)查中獲取的真實(shí)資料，從中可了解不同水電站水輪機(jī)的運(yùn)行狀況，也可了解同一水電站不同水輪機(jī)的運(yùn)行狀況，為采用不同方法研究水輪機(jī)提供了真實(shí)、可靠的依據(jù)。第三篇為三峽水電站原型水輪機(jī)研究綜述，這是迄今研究原型水輪機(jī)規(guī)模最大、同比研究最深入、跟蹤研究時(shí)間最長，也是備受行業(yè)關(guān)注、對行業(yè)影響最大的原型水輪機(jī)運(yùn)行研究。

《原型水輪機(jī)運(yùn)行研究》可供從事水輪機(jī)研究、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)，水電站水力機(jī)械設(shè)計(jì)，水電廠水輪機(jī)運(yùn)行，維護(hù)，電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度的工程師，以及高等院校葉輪機(jī)械專業(yè)的師生使用。《原型水輪機(jī)運(yùn)行研究》淪述的主要是混流式水輪機(jī)，亦可供其他型式水輪機(jī)原型研究參考，對從事水輪機(jī)材料包括涂層材料研究也有參考價(jià)值。

序言1

序言2

前言

第一篇 原型水輪機(jī)專題分析研究

第一章 原型水輪機(jī)的研究方法

第一節(jié) 水輪機(jī)研究方法概述

第二節(jié) 水力機(jī)械研究中“基于存在的事實(shí)”

第三節(jié) 基于“存在的事實(shí)”的研究方法

第四節(jié) 總結(jié)

第二章 低比速(長短葉片)轉(zhuǎn)輪的運(yùn)行穩(wěn)定性研究

第一節(jié) 魯布革水輪機(jī)

第二節(jié) 石板水輪機(jī)

第三節(jié) 波羅水輪機(jī)

第四節(jié) 結(jié)語

第三章 高比速混流式水輪機(jī)的水力穩(wěn)定性問題

第一節(jié) 水頭變幅與水力穩(wěn)定性

第二節(jié) 額定水頭的選擇

第三節(jié) 運(yùn)行工況和尾水管壓力脈動

第四節(jié) 高部分負(fù)荷壓力脈動

第五節(jié) 水力穩(wěn)定的綜合措施

第四章 大型混流式水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性分析

第一節(jié) 電氣原因造成的機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定

第二節(jié) 機(jī)械原因造成的機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定

第三節(jié) 水力原因造成的機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定

第四節(jié) 水輪機(jī)水力穩(wěn)定性的改善途徑

第五節(jié) 保障大型混流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)可靠性的綜合措施

第六節(jié) 機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)討論

第五章 混流式水輪機(jī)啟動過程中水力彈性振動引起的轉(zhuǎn)輪裂紋

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 調(diào)查和分析

第三節(jié) 原因分析及處理

第四節(jié) 停機(jī)過程中卡門渦引起的振動

第五節(jié) 大流量區(qū)正常運(yùn)行時(shí)卡門渦引起的振動

第六節(jié) 結(jié)論

第六章 混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪裂紋的原因及預(yù)防措施

第一節(jié) 轉(zhuǎn)輪裂紋的產(chǎn)生原因

第二節(jié) 裂紋處理與預(yù)防措施

第三節(jié) 關(guān)于轉(zhuǎn)輪殘余應(yīng)力問題的討論

第四節(jié) 可靠性工程在混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

第五節(jié) 結(jié)論

第七章 原型水輪機(jī)泥沙磨損的對策

第一節(jié) 河流泥沙與水輪機(jī)磨損

第二節(jié) 影響原型水輪機(jī)泥沙磨損的諸多因素

第三節(jié) 工程設(shè)計(jì)需考慮有利于減少泥沙磨損

第四節(jié) 水輪機(jī)設(shè)計(jì)需充分考慮泥沙磨損

第五節(jié) 電站運(yùn)行方式要有利于研究、減少水輪機(jī)磨損

第六節(jié) 重視對過機(jī)泥沙和水輪機(jī)磨損狀況的研究

第七節(jié) 提高水輪機(jī)泥沙磨損研究和實(shí)踐的集成化水平

第二篇 原型水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查研究

第八章 大型混流式水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查禾口穩(wěn)定性評論

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪機(jī)的運(yùn)行狀況

第三節(jié) 水輪機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)的主要問題

第四節(jié) 混流式水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的討論

第五節(jié) 對三峽左岸電站機(jī)組穩(wěn)定性運(yùn)行的認(rèn)識和建議

第六節(jié) 對三峽右岸水輪發(fā)電機(jī)組招標(biāo)采購文件編制的建議

第九章 美國大古力三座發(fā)電廠房水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 第一、二廠房水輪機(jī)調(diào)查

第三節(jié) 第三廠房611．5MW和713MW水輪機(jī)狀況調(diào)查

第四節(jié) 討論

第十章 巴基斯坦塔貝拉水電站440MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 塔貝拉工程

第三節(jié) 塔貝拉11~14號水輪機(jī)設(shè)計(jì)情況

第四節(jié) 塔貝拉11~14號水輪機(jī)運(yùn)行情況

第五節(jié) 對三峽工程的啟示

第十一章 湖南五強(qiáng)溪水電站248MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行情況

第三節(jié) 結(jié)淪及對三峽工程的啟示

第十二章 湖南江埡水電站102MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 機(jī)組運(yùn)行簡況

第三節(jié) 水輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性

第四節(jié) 關(guān)于轉(zhuǎn)輪裂紋

第五節(jié) 水輪機(jī)的其他問題

第六節(jié) 對三峽工程的啟示

第十三章 云南大朝山229MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 轉(zhuǎn)輪葉片裂紋及處理

第三節(jié) 結(jié)論及討論

第十四章 貴州天生橋一級水電站310MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組

第三節(jié) 水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)

第四節(jié) 運(yùn)行情況及存在的主要問題

第五節(jié) 天生橋一級水電站振動原因分析

第六節(jié) 對三峽工程的啟示

第十五章 廣西巖灘水電站308．7MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 水輪機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

第四節(jié) 模型驗(yàn)收試驗(yàn)

第五節(jié) 運(yùn)行情況及存在的問題

第六節(jié) 小結(jié)和討論

第七節(jié) 對三峽工程的啟示

第十六章 四川二灘水電站561MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 電站及機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 水輪機(jī)性能

第四節(jié) 水輪機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第五節(jié) 機(jī)組設(shè)計(jì)制造安裝運(yùn)行中出現(xiàn)的主要問題

第六節(jié) 機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性

第七節(jié) 小結(jié)與討論

第八節(jié) 對三峽工程的啟示

第十七章 青海李家峽水電站408．2MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 電站及機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 水輪機(jī)性能及機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

第四節(jié) 機(jī)組設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行中出現(xiàn)的主要問題

第五節(jié) 機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性

第六節(jié) 小結(jié)；勺討論

第七節(jié) 對三峽工程機(jī)組的啟示

第十八章 山西萬家寨水電站183．7MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 機(jī)組制造情況

第四節(jié) 模型試驗(yàn)結(jié)果簡介

第五節(jié) 抗磨損措施

第六節(jié) 運(yùn)行情況和主要問題

第七節(jié) 存在問題的原因初步分析

第八節(jié) 對三峽的啟示

第十九章 河南小浪底電站306MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 水輪機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

第四節(jié) 模型驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

第五節(jié) 轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)及制造

第六節(jié) 機(jī)組初期運(yùn)行中的異?，F(xiàn)象及轉(zhuǎn)輪裂紋

第七節(jié) 原因查找及現(xiàn)場測試

第八節(jié) 原因分析及處理

第九節(jié) 機(jī)組運(yùn)行情況考察

第十節(jié) 對三峽工程的啟示

第二十章 湖北隔河巖水電站310MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)

第三節(jié) 合同中對水輪機(jī)性能的規(guī)定

第四節(jié) 水輪機(jī)模型試驗(yàn)

第五節(jié) 水輪機(jī)結(jié)構(gòu)

第六節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)行情況

第七節(jié) 水輪機(jī)的檢修情況

第八節(jié) 水輪機(jī)的穩(wěn)定性能

第九節(jié) 對隔河巖水電站水輪機(jī)的討論

第十節(jié) 對三峽左岸電站水輪機(jī)的啟示

第二十一章 俄羅斯薩彥一舒申斯克水電站650MW水輪機(jī)運(yùn)行調(diào)查

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 運(yùn)行情況及存在問題

第二節(jié) 8．17事故的發(fā)生及其過程

第四節(jié) 事故對人們的啟示

第五節(jié) 調(diào)查后記

第三篇 三峽水電站原型水輪機(jī)研究綜述

第二十二章 三峽水電站及三峽機(jī)組論證簡況

第二十三章 三峽電站5組不同設(shè)計(jì)的水輪機(jī)

第一節(jié) 綜述

第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)

第二十四章 三峽電站26臺水輪發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行

第一節(jié) 26臺水輪發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行時(shí)間

第二節(jié) 三峽機(jī)組5年運(yùn)行的運(yùn)行小時(shí)數(shù)和發(fā)電量

第三節(jié) 三峽水庫運(yùn)行和過機(jī)泥沙狀況

第二十五章 三峽電站原型水輪機(jī)研究的重要性

第一節(jié) 需要回答是否有必要從國外進(jìn)口機(jī)組

第二節(jié) 需要回答左岸原型水輪機(jī)能否安全運(yùn)行

第三節(jié) 三峽左岸水輪機(jī)能否安全投產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行

第四節(jié) 不同設(shè)計(jì)的5組水輪機(jī)臺旨否都安全運(yùn)行

第二十六章 三峽電站原型水輪機(jī)研究范圍

第二十七章 三峽電站模型水輪機(jī)試驗(yàn)研究

第一節(jié)左岸電站2組不同設(shè)汁水輪機(jī)的模型試驗(yàn)

第二節(jié) 三峽電站右岸3組不同設(shè)計(jì)的水輪機(jī)模型試驗(yàn)

第三節(jié) 三峽電站5組不同設(shè)計(jì)的水輪機(jī)的效率特性

第二十八章 三峽電站原型水輪機(jī)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

第一節(jié) 三峽電站5組水輪機(jī)設(shè)計(jì)的主要相同和不同之處

第二節(jié) 水輪機(jī)與土建有關(guān)的幾何參數(shù)

第三節(jié) 三峽電站水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第二十九章 三峽電站5組不同設(shè)計(jì)的水輪機(jī)現(xiàn)場缺陷修復(fù)

第三十章 三峽電站原型水輪機(jī)運(yùn)行研究的初步結(jié)論

第一節(jié) 能量特性

第二節(jié) 空化特性

第三節(jié) 運(yùn)行穩(wěn)定性

第三十一章 三峽電站原型水輪機(jī)運(yùn)行研究的初步認(rèn)識

第三十二章 水電機(jī)組行業(yè)關(guān)注的幾個問題

第一節(jié) 關(guān)于高部分負(fù)荷區(qū)的異常壓力脈動

第二節(jié) 關(guān)于比轉(zhuǎn)速和比速系數(shù)

第三節(jié) 關(guān)于負(fù)傾角葉片和“X”型葉片水輪機(jī)的選擇

第四節(jié) 關(guān)于汛期電量和出力裕度

第五節(jié) 關(guān)于不同設(shè)計(jì)技術(shù)的水輪機(jī)總體性能比較

第六節(jié) 關(guān)于提高額定水頭改善運(yùn)行穩(wěn)定性的討論

參考文獻(xiàn)

該書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。全面介紹水輪機(jī)（包括沖擊式水輪機(jī)、貫流式水輪機(jī)、水泵水輪機(jī)）的工作原理，水輪機(jī)的主要過流部件及其水力設(shè)計(jì)，不同類型水輪機(jī)工作特性和選型設(shè)計(jì)，對水輪機(jī)空蝕和泥沙磨損、水力機(jī)組水力過渡過程、水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性等作了專題闡述。

《水輪機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)/國家骨干高職院校建設(shè)項(xiàng)目教材》根據(jù)國務(wù)院、教育部對高職高專人才培養(yǎng)規(guī)格的要求，以實(shí)現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”、現(xiàn)場“教-學(xué)-做”一體化教學(xué)為手段，以培養(yǎng)發(fā)展型技術(shù)技能人才為目標(biāo)而編寫。本書所涉及的課程是高職高專水利機(jī)電類專業(yè)必修的一門專業(yè)核心課程。本書內(nèi)容包括水電站動力設(shè)備認(rèn)知、水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)、水輪機(jī)組的運(yùn)行、水輪機(jī)組的檢修和維護(hù)、水輪機(jī)組選型五個項(xiàng)目，21個典型工作任務(wù)。

本教材可作為高職高專水利機(jī)電類專業(yè)、水電站動力設(shè)備與管理、水電廠機(jī)電設(shè)備等專業(yè)的教材，也可供水電站、水泵站及其他相關(guān)單位從事水輪機(jī)組/水泵機(jī)組安裝、運(yùn)行維護(hù)、檢修和調(diào)試方面工作的有關(guān)人員的培訓(xùn)教材或參考書。

前言

1　緒論

1.1　水力發(fā)電與水輪機(jī)

1.2　水輪機(jī)的工作參數(shù)

1.3　水輪機(jī)的主要類型及結(jié)構(gòu)

1.4　水輪機(jī)產(chǎn)品型號

1.5　現(xiàn)代水輪機(jī)的發(fā)展

習(xí)題與思考題

2　反擊式水輪機(jī)工作原理及特性

2.1　水流在轉(zhuǎn)輪中的運(yùn)動

2.2　水輪機(jī)基本方程式

2.3　水輪機(jī)的最優(yōu)工況與非最優(yōu)工況

2.4　水輪機(jī)能量損失與效率

習(xí)題與思考題

3　水輪機(jī)的空化和空蝕

3.1　水輪機(jī)的空化和空蝕

3.2　水輪機(jī)的空化、空蝕類型及空蝕評定

3.3　反擊式水輪機(jī)的空化系數(shù)

3.4　水輪機(jī)的吸出高度與安裝高程

3.5　空腔空化對水輪機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性的影響

3.6　水輪機(jī)的超空化

習(xí)題與思考題

4　水輪機(jī)的相似理論

4.1　水輪機(jī)的相似條件

4.2　水輪機(jī)的相似律及單位參數(shù)

4.3　水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速

4.4　效率換算與單位參數(shù)修正

4.5　水輪機(jī)型譜

習(xí)題與思考題

5　水輪機(jī)的模型試驗(yàn)與原型試驗(yàn)

5.1　水輪機(jī)的模型試驗(yàn)

5.2　水輪機(jī)模型能量試驗(yàn)

5.3　水輪機(jī)模型空化試驗(yàn)

5.4　高水頭水力試驗(yàn)臺簡介

5.5　水輪機(jī)的原型試驗(yàn)

5.6　水輪機(jī)裝置過渡過程現(xiàn)場試驗(yàn)

習(xí)題與思考題

6　水輪機(jī)蝸殼

6.1　蝸殼中的水流運(yùn)動規(guī)律

6.2　蝸殼的形式及主要參數(shù)的選擇

6.3　金屬蝸殼的水力計(jì)算

6.4　混凝土蝸殼的水力計(jì)算

6.5　座環(huán)的結(jié)構(gòu)及水力計(jì)算

習(xí)題與思考題

7　水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)

7.1　導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的工作原理

7.2　徑向式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)

7.3　導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的傳動系統(tǒng)

7.4　導(dǎo)葉裝配

7.5　徑向式導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù)

7.6　導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)中的水力損失

7.7　導(dǎo)水機(jī)構(gòu)受力分析和傳動計(jì)算

習(xí)題與思考題

8　水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪

8.1　反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的工作原理

8.2　混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力設(shè)計(jì)概述

8.3　混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪幾何參數(shù)

8.4　混流式水輪機(jī)的軸向力

8.5　軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的水力設(shè)計(jì)概述

8.6　軸流式轉(zhuǎn)輪的幾何參數(shù)

8.7　軸流式水輪機(jī)的軸向力特性

8.8　新型轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)研究

習(xí)題與思考題

9　水輪機(jī)尾水管

9.1　尾水管的工作原理及作用

9.2　尾水管的基本類型

9.3　尾水管中的水流運(yùn)動及水力損失

9.4　尾水管的設(shè)計(jì)

9.5　窄高型尾水管設(shè)計(jì)

習(xí)題與思考題

10　沖擊式水輪機(jī)

10.1　沖擊式水輪機(jī)概述

10.2　切擊式水輪機(jī)工作原理及參數(shù)

10.3　切擊式水輪機(jī)的特性

10.4　切擊式水輪機(jī)的主要參數(shù)選擇

習(xí)題與思考題

11　貫流式水輪機(jī)

12　水泵水輪機(jī)

13　水輪機(jī)的特性曲線

14　水輪機(jī)的選型設(shè)計(jì)

15　水輪機(jī)運(yùn)行

16　水輪機(jī)內(nèi)部流動的數(shù)值模擬

參考文獻(xiàn) 2100433B