《水轮机》课程是能源与动力工程专业(水动方向)的核心课程。主要内容有:水轮机工作原理、水轮机相似理论、水轮机空化与空蚀、水轮机模型试验、各种型式水轮机的结构特点及设计计算、水轮机特性曲线与水轮机选型设计方法,水力计算等内容。
通过这门课程的学习,掌握水轮机的结构、工作原理、综合特性曲线等方面的必要知识,掌握水轮机的模型实验、运转综合特性曲线的绘制;掌握水轮机选型方法及其计算方法,为今后从事本专业技术工作打下良好的基础。可为以后从事水电站机电设备设计、制造、运行、管理及相关科学研究打下理论基础。
水轮机在水动专业中的地位:是主课中的主课。水轮机对水电站的安全、稳定、效率影响最大;水轮机的问题最复杂,包括振动、空化、泥沙磨蚀等;水动专业的辅助设备、水轮机调节等课中的问题均与水轮机课密切相关。
水轮机课程的四大特点是:1)理论性强:水轮机以水力学、流体力学为基础,没有深厚的基础很难理解水轮机中的问题;2)实践性强:相关问题的判断解决需要丰富的实践经验;3)严格性:概念必须正确; 计算必须精确;4)深奥性:简单的现象,却隐含深奥的理论,比如三维流动理论。
(1)知识要求:(熟练掌握、掌握、理解、了解)
掌握水轮机(反击式及切击式)的类型与基本工作参数;了解水轮机的基本工作原理;掌握水轮机相似原理与相似换算;了解水轮机空化的概念及防治方法;掌握水轮机特性,正确进行选型设计;能运用水轮机工作原理基本知识,分析水力机组运行中的问题;了解水轮机的基本结构及动作原理。
(2)能力要求:
使学生通过这门课程的学习,掌握水轮机的结构、工作原理、综合特性曲线等方面的必要知识,掌握水轮机的模型实验、运转综合特性曲线的绘制;掌握水轮机选型方法及其计算方法,为今后从事本专业技术工作打下良好的基础。
(3)素质要求:
学生通过本课程的学习可为以后从事水电站机电设备设计、制造、运行、管理及相关科学研究打下理论基础。
先修课程
《工程流体力学》、《理论力学》、《材料力学》、《机械制图》、《金属工艺学》、《机械设计基础》、《水能利用》等。
1、《工程流体力学》是本课程的主要理论基础,如水轮机中水流现象、流体力学基本概念、流动分析、涡流、相似理论、高速射流等,都与该课程联系紧密。
2、为学习水轮机工作原理及若干传动件的强度计算,需具备一定的工程力学(包括理论力学、材料力学)方面的基本知识。
3、为解水轮机结构及工艺特点,在《机械设计基础》、《金属工艺学》课程讲授时要注意到本课程的特点。
4、《水能利用》课程中部分内容,如水能开发式、装机容量选择、水能参数选择等,也与本课程关系比较密切。
《水轮机》,郑源、陈德新主编,中国水利水电出版社,2011
《水轮机》(第三版),刘大恺主编,中国水利水电出版社,2003
《水轮机原理与运行》,于波主编,中国电力出版社,2008
《水轮机》(第二版),季盛林等主编,水利电力出版社,1992
《水轮机》,史振声主编,水利电力出版社,1995