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編輯推薦

　　《水電站/普通高等教育“十二五”規劃教材》主要供本科院校水利水電工程專業師生使用，授課時數為55～70學時。同時也兼顧農業水利工程、水利水電工程管理、動力工程等專業使用，授課內容和時數各專業可根據具體情況進行刪減。此外，《水電站/普通高等教育“十二五”規劃教材》對於專業技術人員也具有一定的參考價值。

內容簡介

　　《水電站/普通高等教育“十二五”規劃教材》除緒論外，共分3篇13章。第一篇水輪機，內容包括：水輪機類型、結構及工作原理，水輪機蝸殼、尾水管及空化與空蝕，水輪機特性及選型，水輪機調節；第二篇水電站輸水係統，內容包括：水電站布置型式及其組成建築物，水電站進水口及防沙、防汙和防冰措施，水電站渠道、壓力前池及隧洞，水電站壓力管道，水電站水擊及調節保證計算，調壓室；第三篇水電站廠房，內容包括：水電站廠區及岸邊式廠房布置設計，其他類型廠房布置及設計特點，廠房結構設計。

目錄

前言
緒論
學習提示
第一節 水能利用發展概況
第二節 水能開發方式及水力發電的基本原理
第三節 水力發電的特點
第四節 我國的水能資源及其開發利用
第五節 水電站課程的任務和主要內容
思考題

第一篇 水輪機
第一章 水輪機類型、結構及工作原理
學習提示
第一節 水輪機的主要類型
第二節 水輪機的基本工作參數
第三節 水輪機的基本結構及裝置方式
第四節 水輪機的標稱直徑及型號
第五節 水流在反擊式水輪機轉輪中的運動
第六節 水輪機工作的基本方程
第七節 水輪機的效率及最優工況
思考題
第二章 水輪機蝸殼、尾水管及空化與空蝕
學習提示
第一節 蝸殼的型式及其主要尺寸的確定
第二節 尾水管的作用、型式及其主要尺寸的確定
第三節 水輪機的空化與空蝕及空化係數
第四節 水輪機的吸齣高度和安裝高程
第五節 水輪機的磨蝕及抗磨蝕措施
思考題
第三章 水輪機特性及選型
學習提示
第一節 水輪機的相似理論及單位參數
第二節 水輪機的效率換算及單位參數修正
第三節 水輪機的比轉速
第四節 水輪機的模型試驗
第五節 水輪機的特性麯綫及其繪製
第六節 水輪機的選型
第七節 計算機輔助水輪機選型設計
思考題
第四章 水輪機調節
學習提示
第一節 水輪機調節的任務
第二節 水輪機調節係統的特性
第三節 調速器的工作原理
第四節 調速器的類型及選擇
第五節 調速器的油壓裝置及選擇
思考題

第二篇 水電站輸水係統
第五章 水電站布置型式及其組成建築物
學習提示
第一節 水電站的布置型式
第二節 水電站的組成建築物
思考題
第六章 水電站進水口及防沙、防汙和防冰措施
學習提示
第一節 進水口的功用、要求和類型
第二節 有壓進水口的主要類型及適用條件
第三節 有壓進水口的位置、高程及輪廓尺寸
第四節 有壓進水口的主要設備及防沙工程措施
第五節 無壓進水口及防沙、防汙和防冰措施
第六節 沉沙池布置及設計
思考題
第七章 水電站渠道、壓力前池及隧洞
學習提示
第一節 渠道
第二節 壓力前池及日調節池
第三節 隧洞
思考題
第八章 水電站壓力管道
學習提示
第一節 壓力管道的功用和類型
第二節 壓力管道的綫路選擇和供水方式
第三節 壓力管道的水力計算和經濟直徑的確定
第四節 鋼管的材料、允許應力和管身構造
第五節 壓力管道的閘門、閥門和附件
第六節 明鋼管的布置及結構設計
第七節 地下壓力管道布置及結構設計
第八節 壩身壓力管道布置及結構設計
第九節 分岔管布置及類型
第十節 壓力管道有限元計算分析簡介
思考題
第九章 水電站水擊及調節保證計算
學習提示
第一節 水電站不穩定工況及研究水擊的目的
第二節 水擊計算的簡單公式和水擊波傳播速度
第三節 簡單管道水擊發展過程
第四節 水擊計算的基本方程
第五節 水擊計算的邊界條件和水擊波的類型
第六節 水擊計算的解析法
第七節 水擊計算的特徵綫方程及有限差分方程
第八節 復雜管道水擊的簡化計算
第九節 調節保證計算的概念及轉速升高近似計算
第十節 水擊計算工況和減小水擊壓力的措施
思考題
第十章 調壓室
學習提示
第一節 調壓室的功用、要求及設置條件
第二節 調壓室的基本布置方式及類型
第三節 調壓室工作原理及基本方程
第四節 調壓室水力計算內容及計算工況
第五節 簡單式及阻抗式調壓室水位波動解析計算
第六節 水室式、溢流式和差動式調壓室水位波動解析計算
第七節 調壓室水位波動的穩定問題
第八節 調壓室結構布置及設計原理
第九節 有壓引水係統非恒定流計算簡介
思考題

第三篇 水電站廠房
第十一章 水電站廠區及岸邊式廠房布置設計
學習提示
第一節 廠區布置設計
第二節 廠房的功用和基本類型
第三節 廠房的組成
第四節 發電機及其支承結構
第五節 輔助設備的布置
第六節 廠房內部布置
第七節 主廠房各層高程的確定
第八節 主廠房平麵尺寸的確定
第九節 廠房布置設計所需資料和設計步驟
思考題
第十二章 其他類型廠房布置及設計特點
學習提示
第一節 壩後式廠房
第二節 河床式廠房
第三節 地下式廠房
第四節 溢流式廠房
第五節 壩內式廠房
第六節 衝擊式水輪機廠房
第七節 抽水蓄能機組廠房
思考題
第十三章 廠房結構設計
學習提示
第一節 水電站廠房的結構特點
第二節 地麵廠房的整體穩定和地基應力計算
第三節 發電機支承結構計算
第四節 蝸殼和尾水管結構計算
第五節 吊車梁和排架柱計算
第六節 墊層蝸殼組閤結構三維有限元計算分析簡介
思考題
參考文獻

精彩書摘

　　《水電站/普通高等教育“十二五”規劃教材》：
　　
　　一、水輪機磨損
　　運行中的水輪機，如果過機水流含有大量堅硬的泥沙顆粒，這些顆粒撞擊和磨損過流部件的錶麵，從而使機件發生疲勞破壞，這種單純的泥沙磨損稱為水輪機的泥沙磨損。自然界的河流中都或多或少含有泥沙，尤其是洪水季節，泥沙含量更高。含沙水流長時間以較大水流速度通過水輪機後，水輪機過流部件會遭到泥沙磨損而破壞。
　　泥沙磨損是一種強烈的破壞形式。水輪機過流部件均會遭到不同程度的破壞，而尤以水輪機的轉輪、葉片、轉輪室等流速較高的零部件為甚，從而導緻水輪機效率下降，機組振動加劇，破壞非常嚴重的水輪機甚至無法修復。因此，多泥沙河流水電站機組大修周期差不多完全由水輪機泥沙磨損的破壞程度來決定，而檢修的工作量是很大的。我國很多河流含沙量大，水輪機的泥沙磨損問題比較突齣，如黃河乾流上的劉傢峽、青銅峽、萬傢寨、三門峽等水電站水輪機的泥沙磨損問題較為突齣，嚴重時一個洪水季節後就需檢修。
　　泥沙磨損的破壞強度與含沙量、泥沙硬度、泥沙顆粒大小及形狀、水流流態、水輪機過流部件的材料特性、水輪機工作條件和運行工況有關。具有很高運動速度的挾沙水流撞擊固體壁麵，有時一次撞擊産生的應力可能超過材料的屈服極限而使材料發生塑性變形，即使産生較小的衝擊應力，由於作用頻繁也會使材料疲勞破壞。
　　泥沙磨損的危害很大。除瞭引起轉輪葉片磨損外，水輪機的導水機構磨損嚴重時，漏水量將增大，從而影響正常停機；水輪機調相運行時，還會增加調相功率損失，嚴重時甚至無法進行調相運行；有時泥沙磨損和空化空蝕同時發生，還會導緻一種更為復雜的聯閤破壞過程。
　　二、水輪機磨蝕
　　空蝕和泥沙磨損聯閤作用所産生的磨蝕將使水輪機的錶麵産生更快速的局部破壞。眾多的試驗錶明，磨蝕破壞的速度比單純的空蝕或單純磨損破壞速度高很多。
　　1.空蝕和泥沙磨損的聯閤作用
　　在含沙水流中産生空蝕時，空蝕作用與泥沙磨損作用互相影響。水輪機過流部件錶麵的破壞是空蝕和泥沙磨損共同作用的結果。在含沙水流空蝕條件下，空蝕和磨損的相互影響與含沙量、粒徑、流速和工作條件等有關。
　　通常認為空蝕和磨損有以下區彆：
　　（1）單純磨損破壞與流速2～3的次方成正比，而單純空蝕破壞與流速的5～8次方成正比。
　　（2）清水的空蝕破壞與時間的關係很復雜，而磨損則與時間成綫性關係。
　　（3）在空蝕破壞過程中存在著一段潛伏期，在潛伏期不産生空蝕破壞，而磨損過程則不存在潛伏期。
　　（4）空蝕破壞主要是由大量周期性荷載引起的材料疲勞所緻；而磨損則與衝角有關。在大衝擊角時，磨損是由較小的衝擊荷載引起的；在小衝擊角時，磨損是由微切削造成的。
　　……

前言/序言

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