具体描述
内 容 提 要
本书重点叙述了目前常用的大中型水轮机的结构型式及应用情
况,对水轮机选型计算的方法和步骤也作了一般介绍。书中列有各种
型式的大中型水轮机的结构实例,提供了反击式水轮机暂行系列型谱
和特性曲线,可供水轮机选型初步设计参考。本书对水轮机的基本原
理、模型试验、气蚀、振动等也作了简要论述,为从事水电站安装、检
修、运行人员提供了有关水轮机的理论基础和解决有关问题的基本方
法。
本书为中等专业学校水电站动力设备专业的试用教材,也可供水
电站机电技术人员和大专院校有关专业人员参考。
作者简介
目录信息
第二版 前言
第一版 前言
第一章 水轮机概述
第一节 水轮机的工作参数
第二节 水轮机的基本类型和应用范围
第三节 水轮机的主要过流部件
第四节 水轮机型号编制规则
第二章 混流式水轮机结构
第一节 混流式水轮机概述
第二节 混流式水轮机引水室
第三节 混流式水轮机导水机构
第四节 混流式水轮机转轮和主轴
第五节 混流式水轮机导轴承
第六节 混流式水轮机密封装置
第七节 混流式水轮机尾水管和附属装置
第八节 混流式水轮机结构实例
第三章 轴流式水轮机结构
第一节 轴流式水轮机概述
第二节 轴流转桨式水轮机转轮
第三节 轴流转桨式水轮机其余部件
第四节 水轮机防飞逸装置和防抬机措施
第五节 贯流式水轮机
第六节 轴流转桨式水轮机结构实例
第七节 贯流式水轮机结构实例
第四章 斜流式水轮机和水泵-水轮机
第一节 斜流式水轮机概述
第二节 斜流式水轮机转轮
第三节 水泵-水轮机
第四节 结构实例
第五章 冲击式水轮机结构
第一节 冲击式水轮机概述
第二节 切击式水轮机结构
第三节 切击式水轮机结构实例
第六章 水轮机的工作原理
第一节 水轮机中的能量损失和效率
第二节 水流在水轮机中的运动
第三节 水轮机进 出口速度三角形的绘制
第四节 水轮机基本方程式
第五节 水轮机能量转换的最优工况
第六节 非最优工况对水轮机能量转换的影响
第七章 水轮机中的气蚀、泥沙磨损和振动
第一节 水轮机中的空化现象
第二节 气蚀类型与侵蚀程度计算标准
第三节 反击式水轮机翼型气蚀和气蚀系数
第四节 反击式水轮机吸出高度和安装高程
第五节 空腔气蚀对运行稳定性的影响
第六节 原型水轮机的气蚀
第七节 水轮机抗气蚀措施
第八节 水轮机的泥沙磨损
第九节 水轮机的振动
第八章 水轮机的相似理论
第一节 相似理论的一般概念
第二节 水轮机的相似条件
第三节 相似水轮机主要参数之间的关系
第四节 水轮机的单位参数
第五节 模型换算到原型的修正
第六节 水轮机比转速
第七节 切击式水轮机相似公式
第九章 水轮机的模型试验
第一节 水轮机模型试验的意义和任务
第二节 反击式水轮机模型能量试验
第三节 反击式水轮机模型气蚀试验
第四节 水轮机的飞逸特性试验
第五节 水轮机轴向水推力试验
第十章 水轮机特性曲线
第一节 水轮机特性曲线的分类
第二节 不同型式水轮机的特性曲线分析比较
第三节 水轮机运转综合特性曲线的绘制
第四节 绘制水轮机运转综合特性曲线实例
第十一章 水轮机的选型设计
第一节 水轮机选择的一般概念
第二节 水轮机台数选择
第三节 水轮机型式的选择
第四节 水轮机主要参数的选择
第五节 水泵-水轮机的选择
第六节 切击式水轮机的选择
第七节 水轮机选择实例
第十二章 水轮机蜗壳的水力计算
第一节 水流在蜗壳中的运动
第二节 蜗壳型式及主要参数选择
第三节 金属蜗壳的水力计算
第四节 混凝土蜗壳的水力计算
第五节 蜗壳水力计算实例
第十三章 水轮机导水机构的水力计算
第一节 径向式导水机构的几何参数
第二节 导水机构调节流量和形成环量
第三节 导叶的标准化和选择
第十四章 水轮机尾水管的水力计算
第一节 尾水管的作用和类型
第二节 尾水管的选择
附录
附录I 反击式水轮机型谱参数及模型主要参数表
附录Ⅱ 水轮机应用范围总图
附录Ⅲ 各水轮机系列应用范围图表
附录Ⅳ 水轮机转轮综合特性曲线图
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的叙事风格非常严谨,学术气息浓厚,但坦白说,对于非专业背景的读者来说,阅读体验颇为枯燥。它几乎完全摒弃了任何试图吸引非专业读者的尝试,每一章的引入都直接跳入公式和定义。我特别留意了关于“水击效应”的章节,这是水轮机运行中一个非常关键且危险的现象。书中对水击的数学描述是标准的拉普拉斯变换求解过程,这无可厚非,但在描述如何通过调速器快速反应、设置缓冲罐或导叶的关闭速率来有效缓解水击破坏力时,描述得过于笼统。我期待看到的是,通过实际的水库和引水系统的参数,模拟不同控制策略下的压力波传播曲线对比,而不是仅仅给出理论上的最大压力升高的公式。这种处理方式使得理论知识与工程决策之间的桥梁显得脆弱,让读者感觉自己只是在学习一个封闭的数学体系,而非一个应对真实世界复杂水力系统的工具集。
如果要用一个词来形容这本书,那便是“过时”。尽管它声称涵盖了现代水轮机技术,但从所引用的参考文献和案例数据来看,最新的研究大多集中在上世纪八九十年代。在过去二十年里,计算机辅助设计(CAD)、计算流体力学(CFD)的飞速发展彻底改变了水轮机的设计范式。然而,这本书中关于叶片优化和流道设计的讨论,依然停留在经典的势流理论和经验公式阶段。例如,提到高效叶片造型时,书中主要还是依赖于传统的翼型叠加法,对于如何利用高精度CFD模拟湍流粘性效应、如何对三维非正交流场进行迭代优化,几乎没有涉及。这让我想知道,作者是否完全忽略了这些近二十年来的技术飞跃,还是这些先进技术超出了本书的编写范畴?对于一个追求前沿技术的读者来说,这本书更像是历史文献,而非指导未来的操作手册。
读完这本厚厚的书,我最大的感受是知识的广度令人敬佩,但深度上却显得有些“平均主义”。它试图涵盖从最古老的冲击式水轮机到最先进的轴流式设计,几乎把市面上所有类型的轮机都点到为止地介绍了一遍。问题在于,这种“大而全”的策略导致在关键技术点上缺乏足够深入的剖析。例如,关于水轮机密封技术和振动控制这一章,内容只是蜻蜓点水般地提到了几种常见的机械密封和轴承类型,但对于现代大型机组中采用的磁悬浮技术或主动减振系统则完全没有提及。我尝试寻找关于如何通过有限元分析(FEA)来精确预测叶片在瞬态工况下的应力分布,但书中仅用了一小节的篇幅,且配图还是非常基础的示意图,缺乏实际的建模流程和结果解读。对于想要深入钻研某一具体技术难题的读者来说,这本书提供的指引性信息远远不够,更像是一本技术辞典的引言部分,让人意犹未尽,最终还是得回到专业期刊或会议论文中去寻找真正有价值的细节。
我必须承认,这本书在“基础概念的清晰度”上做得不错,尤其适合初次接触水轮机领域的人建立宏观框架。它对不同能量转换阶段的能量损失点进行了清晰的划分,从进水口的拦污栅到尾水渠的出口,每一步的效率贡献都有明确的界定。但是,这种基础的建立是以牺牲对“运行特性曲线”的深入分析为代价的。书中给出的几张效率曲线图,明显是基于理想或标准工况绘制的,并没有深入探讨在非设计工况下,比如部分负荷运行时,导叶与转轮叶片之间的相互干扰如何导致效率急剧下降,以及现代智能控制系统是如何动态补偿这些损失的。我更关心的是实际电站运行中,操作人员如何通过观察这些曲线来判断机组是否处于最佳状态,以及如何进行有针对性的维护干预。这本书更多地教会了我“水轮机是什么”,但没有充分教会我“如何让水轮机高效、稳定地工作”。
这本关于水轮机原理的书,我抱着极大的期待翻开,希望能系统地了解这项驱动现代水电站的核心技术。然而,在阅读的过程中,我发现内容似乎更偏向于理论推导和基础物理学的回顾,而非我所期望的,那些在实际工程中如何选择、设计和优化不同类型水轮机的操作指南。比如,当讲到卡普兰和弗朗西斯水轮机的区别时,作者花费了大量的篇幅来阐述流体力学中的边界层分离和压力梯度,这些知识固然重要,但对于一个想快速了解不同工况下哪种机型更适用、叶片角度调节机制如何影响效率的工程师或技术爱好者来说,显得有些晦涩和冗余。书中对实际案例的分析少得可怜,更多的是抽象的数学模型和理想化的假设。我期待看到更多关于材料选择、抗汽蚀性能的实测数据,或者不同水库地质条件对机组选型的影响分析。总而言之,它更像是一本高等流体力学在旋转机械中的应用教材,而不是一本专注于水轮机工程实践的专著。如果作者能平衡好理论深度与工程应用广度,这本书的价值会大大提升,尤其是在介绍现代诊断技术和预测性维护方面,感觉还有很大的发挥空间。