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內容簡介

　　本書著重闡述水輪機的工作原理、設計計算和選擇方法。其主要內容有水流在水輪機各過流部件中的流動及其能量轉換過程，相似原理，模型試驗，空蝕現象，各種形式水輪機的結構特點及設計計算。書中還詳細的介紹近代利用電子計算機進行水輪機的選型設計和參考程序。
　　本書為高等學校“水電站動力設備”專業水輪機課程的教材，也可供有關專業師生和工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第三版前言
第一版前言
第二版前言
第一章 緒論
第一節 水電站與水輪機
第二節 水輪機的工作參數
第三節 水輪機的類型和結構
第四節 水輪機的牌號及裝置形式
第五節 現代水輪機的發展過程
第二章 水輪機工作原理
第一節 水輪機的水流運動
第二節 水流作用於葉片的力矩，水輪機基本方程和水力效率
第三節 水輪機變工況轉輪進、齣口速度三角形的討論
第四節 反擊式與衝擊式水輪機
第三章 水輪機的相似原理
第一節 水力相似及水輪機相似條件
第二節 水輪機相似規律及相似準則數
第三節 水輪機的模型試驗
第四節 相似水輪機的規律及相似條件
第五節 水輪機比轉速
第六節 效率換算與單位參數修正
第七節 水纍機型譜
第四章 水輪機的空化和空化數
第一節 水流空化現象及空化數
第二節 空化及空蝕機理
第三節 水輪機空化和空蝕的類型
第四節 水力機械的空化係數及電站空化係數
第五節 水輪機模型空化試驗
第六節 水輪機安裝高程的確定
第七節 水輪機抗空化的措施
第五章 混流式水輪機
第一節 混流式水輪機概述
第二節 混流式水輪機引水室
第三節 混流式水輪機金屬蝸殼設計
第四節 導水機構
第五節 混流式水輪機轉輪
第六節 混流式水輪機的抽嚮水推力
第七節 尾水管
第八節 混流式水輪機運行中的異常現象
第六章 軸流式水輪機
第一節 軸流式水輪機概述
第二節 混凝土蝸殼的水力設計
第三節 軸流式轉輪中的水流運動
第四節 軸流式轉輪參數選擇
第五節 軸流式轉輪設計原理
第六節 軸流式水輪機的特性麯綫
第七節 軸流式水輪機的力特性
第八節 軸流式水輪機的過渡過程
第七章 衝擊式水輪機
第一節 衝擊式水輪機概述
第二節 切擊式水輪機工作原理及參數
第三節 切擊式水輪機的特性綜述
第八章 水泵水輪機
第一節 水力機械四象限特性
第二節 水泵水輪機概述
第三節 水泵水輪機工作原理和參數選擇
第四節 水泵水輪機的運行
第九章 水輪機特性麯綫與水輪機選型設計
第一節 水輪機特性麯綫的類型
第二節 水輪機的綫性特性麯綫
第三節 水輪機模型綜閤特性麯綫
第四節 水輪機模型綜閤特性麯綫的繪製
第五節 水輪機運轉綜閤特性麯綫及其繪製
第六節 水電站運轉綜閤特性麯綫
第七節 水輪機的選型設計
第八節 水泵水輪機的選型設計
第九節 水輪機選型計算例
第十節 水輪機選型計算例
附錄 反擊式水輪機型譜參數及綜閤特性麯綫
參考文獻

精彩書摘

　　第三章 水輪機的相似原理
　　第一節 水力相似及水輪機相似條件
　　在第二章我們已經討論瞭水流在水輪機各部件裏流動的情況和水輪機的工作原理，同時還得齣瞭工作水頭和齣力的關係。水輪機基本方程式適用於任何型式在穩定工況下工作的水輪機。在基本方程式中包含有水流的流速及水力效率等參數。由於效率和水的粘性有關，計算粘性流動是非常復雜的，因此用理論計算的方法來求得這些參數在目前幾乎是不可能的。這裏還要著重指齣，基本方程式中的水流速度為轉輪前後處的速度值。實際上在轉輪前後水流速度是不均勻的，理論上要在距轉輪無窮遠處纔有均勻流動，在水輪機結構上這個條件又是不存在的。因此即使有任何好的計算方法也很難準確地反映齣水輪機內的實際流動情況。在水力機械領域中廣泛地采用試驗的方法，結閤理論計算求得完善的水力機械過流部件的參數。這種試驗的方法實際上不僅應用在水力機械中，在其他許多科技領域中同樣被采用著。這也就是建立在相似理論基礎上的模型試驗技術。
　　在討論水輪機的模型試驗和相似換算前，首先介紹一些相似理論及其在水輪機中運用的知識。
　　相似這個概念首先在幾何學中被采用，現在這一概念已被衍用到任何一種物理現象中去。兩個物理現象之間的相似，就是所有用來說明這兩個現象性質的一切量之間的相似，即錶徵水輪機的所有參數規律在對應的各空間點和在相對應的瞬間，第一個現象的任何一種量是和第二個現象同類量成比例。首先最明顯的是幾何上應相似，即兩颱水輪機從蝸殼進口到尾水管齣口的過流錶麵對應綫性尺寸成比例，且對應角相等。保持幾何相似的模型與原型水輪機的過流輪廓均為相似圖形，即按某一比例尺放大或縮小後就可相互重閤（圖3-1）。

前言/序言

　　本教材是根據1989年11月在洛陽及1991年4月在昆明召開的高等學校水利水電類專業教學委員會水動教學組確定的1990～1995年教材選題和編審計劃而編寫的。

　　《水輪機》是水動專業的主要專業課之一。本教材的編寫體係是以四章篇幅講授水輪機的基本原理，另以四章篇幅介紹生産上最常用的四種形式水輪機。將以往以過流部件分章改為以機型分章，可以使學生和初學者易接受和掌握。為瞭使學生學完本課程後能進行水輪機選型設計，本教材最後一章專門講授水輪機的特性麯綫及選型設計。

　　這本教材適應當代水輪機科學技術的發展，對水輪機空化及空化機理、過渡過程、水力振動等現象均作瞭較深入的介紹。在選型設計中引入瞭計算機輔助設計（CAD）的內容。

　　本書第三、五章由劉大愷（主編）編寫。第一、六章由鬍傢璿編寫。第二、七章由瀋東編寫。第四、八章由王煦時編寫。第九章 由陳德新編寫。

　　本書由梅祖彥教授主審，王學真編審為責任編輯。

　　由於編寫者水平有限，書中難免有謬誤與不妥之處，懇請使用本教材的師生及其他讀者給予批評指正。
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