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第一章　水力机械及水轮机1

1-1水力机械1

1-2 水力发动机1

1-3 上注式水轮3

1-4 水力柱塞式机3

1-5 水轮机4

1-6 水轮机的一般参考文献及其术语5

第二章　水轮机与水力机组的工作参数7

2-1水轮机的工作过程、工作状态及工作参数7

2-2 水轮机的出力7

2-3 水轮机的效率9

2-4 水轮机的水头10

2-5　水轮机的流量10

2-6 水轮机的直径11

2-7 水轮机的转速12

2-8 水力机组13

2-9 发电机14

2-10　水力机组段16

第三章　水轮机的工作过程17

3-1液体对容器的反作用力17

3-2 反作用力矩18

3-3 水轮机的基本方程式18

3-4 沿旋转工作轮流动时的速度20

3-5　沿旋转工作轮流动的相对流程和绝对流程21

3-6 导水机构21

3-7 工作过程的力学模型22

3-8 最有利的作用条件22

3-9 环量23

3-10　水轮机的非正常工作24

3-11　相对流动的伯努利方程式25

3-13　水轮机的体系及其发展过程26

3-12　水轮机的流束理论26

第四章　水轮机及其工作状态的相似30

4-1同一水轮机的工作状态的相似30

4-2 按新水头换算水轮机31

4-3 相似水轮机及其工作状态的相似32

4-4 按新直径换算水轮机的效率33

4-5 水轮机的类型和系34

4-6　相似准则35

4-7 引化工作参数37

4-8 水轮机比速的概念37

第五章　冲击式水轮机40

5-1冲击式水轮机的一般性质40

5-2 斗叶式水轮机及其叶片（斗叶）41

5-3 斗叶式水轮机的针状喷嘴及直径比43

5-4 圆周速度45

5-5　比速46

5-6 损失与效率47

5-7 斗叶式水轮机的结构48

5-8 斗叶式水轮机的计算及应用范围53

5-9 斗叶式水轮机的牌号与标准规格54

5-10　斜击式水轮机56

5-11　星状式水轮机58

5-12　两击式水轮机59

5-13环流型冲击式水轮机61

第六章　反击式水轮机63

6-1冲击式水轮机与反击式水轮机的区别及反击式水轮机的体系63

6-2 旋转多导叶辐向式导水机构64

6-3 导叶旋转机构66

6-4 反击式水轮机的调节过程69

6-5 水轮机室73

6-6 蜗状水轮机室（蜗壳）74

6-7 蜗壳的材料及其辐向断面形状76

6-8　按等速度矩规律计算蜗壳断面79

6-9 完全蜗壳与不完全蜗壳80

6-10　蜗壳式水轮机的座环81

6-11蜗壳的形状和尺寸对主厂房前缘长度的影响84

6-12　单导叶调节85

第七章　吸出管87

7-1吸出管的概念87

7-2 扩散的吸出管88

7-3 吸出管的相对参数89

7-4 吸出管的回能系数；水轮机的自身效率与总效率90

7-5 吸出管的内部水力损失及其与几何损失的相互作用92

7-6 实用的圆锥形吸出管94

7-7 吸出管的基本型式95

7-8 弯曲形吸出管的形状97

7-9 弯曲形吸出管的参数98

7-10　其它型式的吸出管100

7-11　吸出管的改进对水轮机工作的影响103

7-12　弯曲形吸出管的最优长度104

7-13作为动能回收器的下游106

7-14　水轮机水头及水电站水头的种类108

第八章　气蚀112

8-1　水轮机中的压力112

8-2水的饱和蒸汽压力113

8-3 水轮机中的气蚀114

8-4 叶片上的压力115

8-5 气蚀的后果115

8-6 冲击式水轮机中的气蚀117

8-7 气蚀的简明试验117

8-8 防止气蚀及抵抗气蚀的影响118

8-9 水轮机及水轮机装置的气蚀系数120

8-10　最大允许吸出高度121

8-11　吸出管的改进对水轮机气蚀系数的影响122

8-12　模型气蚀系数与原型气蚀系数的关系124

9-1 辐向轴流式水轮机的工作轮125

第九章　辐向轴流式水轮机125

9-2提高比速126

9-3　提高比速的方法126

9-4 叶片的图形128

9-5 辐向轴流式水轮机的结构形式130

9-6 辐向轴流式水轮机的轮廓尺寸137

9-7　工作轮的止漏装置138

9-8 水轮机主轴上的轴向力139

9-9 减小水推力142

9-10　推力轴承及导轴承144

9-11　辐向轴流式水轮机推广用于更高的水头146

第十章　翼叶式水轮机148

10-1　翼叶式水轮机的工作轮148

10-2　翼型叶片149

10-4　旋桨式水轮机的缺点151

10-3　旋桨式水轮机151

10-5　叶片的转角153

10-6　转叶式水轮机154

10-7　简化的转叶式水轮机160

10-8　轴向推力和泄漏161

10-9　装有转叶式水轮机的机组段162

10-10　低水头水轮机进水道中的损失164

10-11　转叶式水轮机推广用于更高或更低的水头166

10-12　降低高度的机组169

10-13　降低吸出管的高度170

10-14贯流式水轮机171

10-15　无轴式机组173

10-16涡轮钻机的多级贯流式水轮机174

10-17　内流式机组177

10-18　具有同轴式水轮机的水力机组179

10-20　对角流及辐流转叶式水轮机181

10-19　中流式机组181

10-21　具有泄流的水轮机装置185

10-22　主厂房的尺寸与其中安装的水轮机的工作参数之关系187

第十一章　水轮机的示性曲线189

11-1　水轮机模型试验的意义189

11-2　模型的实验室研究190

11-3　工作示性曲线194

11-4　转速示性曲线及主要示性曲线195

11-5　水头示性曲线及水头比196

11-6　相对示性曲线197

11-7　综合示性曲线（等值图）200

11-8　引化等值图202

11-9相似水轮机在引化等值图上的相似状态203

11-10　水轮机的备用出力线204

11-11　各类型水轮机引化等值图的特点205

11-12　翼叶式水轮机的引化等值图209

11-13　苏联各类型反击式水轮机的引化等值图213

11-14　水头—流量等值图及用网格法转绘等值图213

11-15　对数等值图215

11-16　系列等值图216

11-17　气蚀示性曲线及其获得217

11-18用欧姆电阻或超声波测定气蚀系数219

11-19　飞逸示性曲线220

11-20　运转示性曲线及计算水头221

11-21　调度示性曲线226

11-22　水文示性曲线228

11-23　单位水头和单位转速的引化等值图228

11-24　示性曲线在水轮机制造业中的运用230

11-25水力机组在变化的最有利转速下工作230

11-26　直流输电时变化转速的水力机组234

12-1　能量平衡及损失分类236

第十二章　水轮机中的损失及能量平衡236

12-2　机械损失237

12-3　圆盘损失239

12-4　容积损失241

12-5　转叶式水轮机的损失按其产生的部位来分类244

12-6　吸出管的损失246

12-7　斜击式水轮机损失的分类247

12-8　水力损失按其产生形式的分类方法248

12-9　效率由模型到原型的换算确定248

12-10　沿程损失的换算系数249

12-11　用分类换算法将效率由某一直径的水轮机换算到另一直径的水轮机的实例251

第十三章　水轮机的标准规格及其选择254

13-1　水轮机的计算和选择254

13-2　反击式水轮机的标准规格254

13-3　按标准规格初步选择水轮机263

13-4　水电站各相同水轮机平均分配负荷的有利性264

13-5　水电站状态图265

13-6　按对数等值图比较选择水轮机267

13-7　具有标准直径和标准转速的水轮机等值图的迭置269

13-8　用网格法转绘对数等值图272

13-9　运用对数示性曲线选择水轮机的实例274

第十四章　水轮机的自动调节277

14-1　角速度与力矩及飞轮矩的关系277

14-2　无调节及用负荷调节的水轮机278

14-3　离心飞摆279

14-4　接力器282

14-5　油压装置286

14-6　配压阀287

14-7　无复原机构的调节过程288

14-8　复原机构289

14-9　等速式调速器290

14-12　开度限制机构292

14-11　转速改变机构292

14-10　具有残余不均匀度的等速式调速器292

14-13　压力油筒式和川流式调速器293

14-14　转叶式水轮机的双重调节式调速器297

14-15　高水头反击式水轮机的双重调节298

14-16　斗叶式水轮机的双重调节300

14-17水轮机飞逸转速的后果及其防止301

14-18　水力机组的并列工作306

14-19　水力机组自动化307

14-20　旋桨式水轮机的直接作用闸门式调节309

14-21　叶轮转叶式水轮机311

14-22电气液压调速器312

第十五章　水轮机的速率暂态不均匀度315

15-1　暂态不均匀度的概念及其计算用的假定公式315

15-2　转矩示性曲线上的调节过程318

15-3　水轮机过量关闭319

15-4　定水头下暂态不均匀度的计算确定320

15-5　水锤作用下暂态不均匀度的计算确定321

15-6　开度变化状态324

15-7　调节时间内多机组的并列工作325

15-8　关于计算速率暂态不均匀度和飞轮矩的总结326

15-9　水轮机自动调速器的发展过程和试验研究328

第十六章　特殊用途的水轮机及其它水力发动机330

16-1　潮汐式水轮机330

16-2　波浪式发动机332

16-3　激岸浪式发动机333

16-4　水轮机-泵机组334

16-5　泵水轮机及其八种工况337

16-6　泵水轮机的射线形等值图340

16-7辐向轴流式泵水轮机341

16-8轴流式泵水轮机343

16-9可逆式泵水轮机343

16-10　微型水电站345

16-11倒置式机组347

16-12　河道式水力发动机348

16-13　悬式水轮349

16-14　河道螺旋式水轮机350

16-15　横击式水轮机351

16-16　带型河道式水力装置353

16-17　端流型河道式水力装置354

第十七章　水轮机运转355

17-1　水轮机运转的任务355

17-2　水轮机在工作中的毛病、损坏及事故356

17-3　气蚀和悬移质泥砂造成的水轮机损坏357

17-4　振动358

17-5　漂积物所造成的故障和损坏359

17-6　提高水轮机的过水能力360

17-8　经常记录水轮机的流量362

17-7　记录水轮机的状况和工作362

17-9　蜗壳流量计和容积计363

17-10　按发电量的水轮机单位流量365

17-11　在同期调相机状态下的水力机组365

第十八章　水轮机的原型试验367

18-1　水轮机原型试验的意义及进行情况367

18-2　原型试验的种类368

18-3　监督试验的规程和进行情况369

18-4　用流速仪测定流量371

18-5　最优协联关系的调整373

18-6　水锤法测定流量374

18-7　测定水轮机效率的热法375

18-8水力机组效率的自动测量377

18-9　吸出管的原型研究378

18-10　调节的装置研究379

参考文献381