第一节 叶轮水力设计方法
HSJ
坐标系的采用,圆柱坐标
对叶轮中轴面流动假设,叶轮叶片不同的设计方法。
一、一元理论方法
假定沿叶轮过水断面上的轴面流速均匀分布。
适用范围：离心泵叶轮和低比转速混流式水轮机转轮。
二,ω u＝ 0的二元理论方法
假定叶轮区域的轴面流动为势流，亦即沿过水断面
轴面流速并不是均匀分布而是符合势流运动规律。
HSJ
三,ω u≠ 0的二元理论方法
假定沿叶轮过水断面的轴面流动既不是有势流动
也不是轴面流速均匀分布的等速流动，而是按某
种给定流速分布的轴面流动。
混流式水轮机
转轮轴面流道
HSJ
四,三 元理论方法
不作任何假设！
现代转轮的设计方法,
三维粘性流场计算 +模型试验的方法
第二节 叶轮设计参数的确定
HSJ
一、混流式水轮机比转速和计算水头的关系
混流式水轮机比
转速和计算水头
的关系曲线
二、混流式水轮机汽蚀系数和比转速的关系
HSJ
三、混流式水轮机转轮的计算工况
HSJ
120m水头段混流式水轮机最优工况和计算
工况参数之间的关系为,
n11o＝（ 0.93～ 1.08） n11j
Q110＝（ 0.69～ 0.91） Q11j
国内对 200m水头段混流式水轮机的研究表明，有些转轮,
n11o＝ 1.07n11j
Q110＝ 1.04Q11j
国外对 200m水头段混流式水轮机的研究表明，有些转轮,
n11o＝ 1.05n11j
Q110＝ 1.027Q11j
第三节 混流式水轮机转轮主要流道几何参数的确定
HSJ
一,导叶相对高度
0b
导叶相对高度的增加受到导水机构，转轮的刚度和强
度的限值。过分增加低比转速水轮机的导叶相对高度，
就会导致导叶相对开口过小而增大水力损失。
Hmax(m) 45 65 105 160 200 250 320
0.365 0.3 0.25 0.2 0.16 0.12 0.10 0b
二、转轮上冠型线
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三、转轮出口相对直径和下环锥角
HSJ
? 水头低于 115m时，转轮下环呈圆锥形，即 D2／ D1>l，
这时转轮下环有一锥角。
? 水头高于 230m时，转轮下环为曲线形,D2/D1<1。
? 当水头位于上述二者之间时，转轮下环可作成圆锥
形或圆柱形，这时 D2/D1=1。
四、转轮叶片数
HSJ
叶片数和效率以及汽蚀性能之间的关系。
混流式水轮机转轮一般有 13～ 19个叶片。比转速愈低
使用水头愈高的混流式水轮机，转轮叶片数应愈多。
五、转轮轴面流道的绘制及过水断面面积的检查
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混流式、离心式叶轮轴面流道的过水断面
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