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職業(yè)資格類、計算機類、建筑工程類、等9大類考試的在線網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)輔導(dǎo)。
英文名稱：Water Turbine
課程編碼：08052003
學(xué)時：48 實驗學(xué)時：4 學(xué)分：3
適用對象：熱能與動力工程專業(yè)本科三年級學(xué)生
先修課程：工程力學(xué)、工程圖學(xué)、工程流體力學(xué)
大綱主撰人：李志紅大綱審核人：桂家章
一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)
1. 本課程為熱能與動力工程專業(yè)本科三年級學(xué)生必修的一門專業(yè)選修課程。
2.目的是使學(xué)生掌握水輪機的基礎(chǔ)知識和選擇設(shè)計方法，可為今后水電廠機電設(shè)備和自動化系統(tǒng)設(shè)計、制造、安裝、運行管理和科學(xué)研究打下一定的水輪機理論基礎(chǔ)。課程主要講述水輪機的工作原理、特性、選型、主要過流部件的水力設(shè)計等。
二、教學(xué)內(nèi)容及要求
第1章：緒論
授課學(xué)時： 3
基本要求：
1-1了解水輪機的類型、應(yīng)用水頭范圍和牌號；水輪機能量轉(zhuǎn)換的基本特征；
1-2掌握水輪機工作參數(shù)的含義；水輪機工作水頭的計算；水輪機結(jié)構(gòu)形狀和構(gòu)造 ；裝置形式；
1-3了解現(xiàn)代水輪機的發(fā)展過程；水輪機發(fā)展現(xiàn)狀；
重點：水輪機工作參數(shù)的含義；
難點：水輪機結(jié)構(gòu)形狀和構(gòu)造。
第2章：水輪機工作原理
授課學(xué)時： 8
基本要求：
2-1理解水流在水輪機轉(zhuǎn)輪中的運動；
2-2掌握水輪機基本方程式的表達形式；水流速度三角形的繪制和計算；流面和軸面的概念；水輪機方程式的物理意義；分析影響水輪機能量損失的因素；水輪機一般工況的速度三角形分析；
2-3理解水輪機最優(yōu)工況的條件；圓柱坐標系的構(gòu)成和表達方法；水流在過流部件中的運動；水輪機能量損失的類型。
重點：水流速度三角形的繪制和計算；水輪機基本方程式的表達形式；水輪機能量損失的類型；水輪機最優(yōu)工況的條件；
難點：水流在水輪機轉(zhuǎn)輪中的運動；流面和軸面的概念，圓柱坐標系的構(gòu)成和表達方法。
第3章：水輪機的相似理論
授課學(xué)時： 8
基本要求：
3-1理解相似條件；
3-2掌握相似條件的內(nèi)涵；相似定律公式和應(yīng)用；水輪機的飛逸現(xiàn)象、危害和防止措施；比轉(zhuǎn)速與水輪機性能的關(guān)系；相似定律表達的意義；飛逸特性；第一次近似與第二次近似公式的應(yīng)用；
3-3掌握水輪機的理論設(shè)計與相似理論的應(yīng)用；原型參數(shù)與模型參數(shù)之間的修正；理解相似準則數(shù)；比轉(zhuǎn)速的定義；水輪機比轉(zhuǎn)速公式；比轉(zhuǎn)速與水輪機類型和結(jié)構(gòu)的關(guān)系；水輪機型譜。
重點：相似條件；相似定律公式和應(yīng)用；水輪機最優(yōu)工況的條件；
難點：水流在水輪機轉(zhuǎn)輪中的運動；流面和軸面的概念，圓柱坐標系的構(gòu)成和表達方法。
第4章：水輪機汽蝕、泥砂磨損與振動
授課學(xué)時： 6
基本要求：
4-1了解汽蝕破壞機理；汽蝕的形成過程和定義；汽蝕的破壞方式和過程及危害；汽蝕的類型；水輪機汽蝕性能；掌握吸出高度和安裝高程的規(guī)定和計算；了解影響水輪機振動的因素；
4-2理解汽蝕系數(shù)的意義；水輪機不發(fā)生汽蝕的條件；水輪機抗汽蝕破壞的措施；防止水輪機振動的措施；
4-3了解：液體的空化現(xiàn)象；汽蝕的等級；泥砂磨損的破壞、特性和防止措施；水輪機振動的類型和原因。
重點：汽蝕的破壞方式和過程；吸出高度和安裝高程的規(guī)定和計算；
難點：汽蝕的形成過程和定義；汽蝕系數(shù)的意義。
第5章：混流式水輪機
授課學(xué)時：8
基本要求：
5-1掌握：混流式水輪機引水室的主要參數(shù)和應(yīng)用；蝸殼中水流的運動規(guī)律；導(dǎo)水機構(gòu)的基本工作原理；轉(zhuǎn)輪葉片木模圖；尾水管的選擇；
5-2理解：混流式水輪機工作原理；金屬蝸殼的水力計算；導(dǎo)水機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成； 徑向式導(dǎo)水機構(gòu)的幾何參數(shù)；混流式水輪機轉(zhuǎn)輪參數(shù)；尾水管的作用和水流運動；
5-3了解：混流式水輪機的結(jié)構(gòu)組成和應(yīng)用； 混流式水輪機引水室的類型和結(jié)構(gòu)形式；座環(huán)的結(jié)構(gòu)和水力計算；混流式水輪機的附屬裝置；混流式水輪機轉(zhuǎn)輪設(shè)計；混流式水輪機的軸向水推力；尾水管的基本類型。
重點：混流式水輪機引水室的主要參數(shù)和應(yīng)用；蝸殼中水流的運動規(guī)律；導(dǎo)水機構(gòu)的基本工作原理；轉(zhuǎn)輪葉片木模圖；
難點：金屬蝸殼的水力計算；徑向式導(dǎo)水機構(gòu)的幾何參數(shù)；轉(zhuǎn)輪葉片木模圖。
第6章軸流式水輪機
授課學(xué)時：5
基本要求：
6-1掌握：軸流式水輪機結(jié)構(gòu)特點；軸流式轉(zhuǎn)輪參數(shù)選擇；
6-2理解：混凝土蝸殼的水力計算；軸流式轉(zhuǎn)輪設(shè)計原理；軸流式水輪機協(xié)聯(lián)工況的特性；
6-3了解：軸流式水輪機概述；軸流式轉(zhuǎn)輪中的水流運動；軸流式水輪機力特性；軸流式水輪機過渡過程。
重點：軸流式轉(zhuǎn)輪參數(shù)選擇
難點：混凝土蝸殼的水力計算；軸流式水輪機協(xié)聯(lián)工況的特性。
第6章沖擊型水輪機
授課學(xué)時：5
基本要求：
6-1掌握：水斗式水輪機結(jié)構(gòu)和主要工作部件；切擊式水輪機轉(zhuǎn)輪進出速度三角形及基本方程式；
6-2理解：沖擊型水輪機的基本工作原理；沖擊型水輪機最優(yōu)工況條件；
6-3了解：沖擊型水輪機主要類型及工作特點；切擊式水輪機工作原理及參數(shù)；沖擊型水輪機單位參數(shù)和比轉(zhuǎn)速；切擊式水輪機的特性；
重點：切擊式水輪機轉(zhuǎn)輪進出速度三角形及基本方程式；
難點：沖擊型水輪機的基本工作原理；沖擊型水輪機最優(yōu)工況條件。
第8章水泵水輪機
授課學(xué)時：1
基本要求：
6-1掌握：水泵水輪機應(yīng)用范圍和特點；
6-2了解：水力機械四象限特性；水泵水輪機工作原理和參數(shù)選擇；
6-3了解：水泵水輪機概述；水泵水輪機的運行；
重點：水泵水輪機應(yīng)用范圍和特點；
三、實踐環(huán)節(jié)
實驗教學(xué)目的與基本要求
為了鞏固理論教學(xué)的效果，水輪機課程安排了4個學(xué)時的實踐型教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)，學(xué)生可以基本掌握水輪機課程的知識，具有水輪機理論、運行和操作技能。
四、實驗課程內(nèi)容與學(xué)時分配
| 序號 | 實驗項目名稱 | 實驗學(xué)時 | 每組人數(shù) | 實驗屬性 | 實驗類別 | 實驗要求 | 內(nèi)容提要 |
| 1 | 水輪機能量實驗 | 2 | 3 | 專業(yè)類 | 綜合 | 必做 | 測量不同工況、不同開度水輪機有關(guān)參數(shù)：水頭、流量、功率和轉(zhuǎn)速等。 |
| 2 | 水力發(fā)電過程 | 2 | 3 | 專業(yè)類 | 綜合 | 必做 | 機組開停機試驗、負荷調(diào)整、甩負荷試驗 |
五、考核方式
（1）實驗報告：本門課程對實驗報告的要求（應(yīng)包括對報告內(nèi)容的要求）。
（2）實驗課的考核方式：
根據(jù)學(xué)習(xí)態(tài)度、動手能力、出勤等部分構(gòu)成，按優(yōu)、良、及格、不及格四等次評定，實驗課成績作為平時成績一部分。
4、實驗指導(dǎo)書、參考書
六、學(xué)時分配
課程總學(xué)時為48，其中理論學(xué)時44實驗學(xué)時4。
| 章 | 內(nèi) 容 | 講課 | 實驗課 | 習(xí)題課 | 實踐課 | 總學(xué)時 |
| 1 | 緒論 | 3 | 3 | |||
| 2 | 水輪機工作原理 | 8 | 8 | |||
| 3 | 水輪機的相似原理 | 8 | 2 | 10 | ||
| 4 | 水輪機汽蝕、泥砂磨損 | 6 | 2 | 8 | ||
| 5 | 混流式水輪機 | 8 | 8 | |||
| 6 | 軸流式水輪機 | 5 | 5 | |||
| 7 | 沖擊式水輪機 | 5 | 5 | |||
| 8 | 水泵水輪機 | 1 | 1 | |||
| 合計 | 44 | 48 |
教材：《水輪機》 作者：鄭 源 鞠小明 程云山 中國水利水電出版社 2007
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