能源动力工程学院 何宝海
第一节 概述
直锥形尾水管
弯管形尾水管
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第一节 概述
弯肘形尾水管
直锥段
肘管段
水平扩散段
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第二节 尾水管的作用原理
一、尾水管作用原理
转轮进口的水流能量 转轮出口的水流能量 水轮机利用的能量
E1 H
1

pa
g
v2
2
E2
第七章 水轮机尾水管



第一节 概述 第二节 尾水管的作用原理 第三节 尾水管的选择
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第一节 概述
一、尾水管的作用
1.将转轮出口水流平顺地引向下游 2.利用转轮出口动能，减少出口动能损失 3.当转轮装在下游水面以上时，利用转轮出口至下游水 面的高程差
二、尾水管的类型
1.直锥形尾水管: 结构简单，制造容易，性能好。 2.弯管形尾水管: 卧式机组。 3.弯肘型尾水管: 减少开挖工作量。性能较直锥形差。
第三节 尾水管的选择
弯肘型尾水管的选择
尾水管的高度、肘管形 式、水平段长度是影响 其性能的主要参数。
尾水管单线图的绘制
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三、尾水管内的损失
hw v5
2
相对损失
hw v5 hw 2g
2
v5
2
2g
hw v2
2
H
h w 1 w v2
2
由于
2g
hw
2g
1 w 所以，有

2 gH
不同比速水轮机（水头不同），相对损失不同！何宝海 能源动力工程学院
g


v2
H v5
2
2g
s
pa
g
2g
hw
p2
g

pa
g

v5 v2
2
2
H
2g
s
hw
代入能量差计算公式得到
E H 1 H
s

v5
2
2g
hw
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第二节 尾水管的作用原理
比较有、无尾水管时，水轮机转换能量的差别
通常用尾水管的恢复系数反映尾水管回收动能的能力。 能源动力工程学院 何宝海
第二节 尾水管的作用原理
二、尾水管的恢复系数
v2 v5
2 2
w
2g v2
2
hw 1
v5
2
2g
hw v2
2
1d
2g
2g
由此可见，尾水管内的水力损失和出口动能损失越小，尾 水管的恢复系数越大，回收动能的能力越强。
E H
1 2

v2
E H 1 H
s

v5
2
2g
v v5 2 hw 2g
2 2
2g Βιβλιοθήκη w E E Hs

由此看出，此能量差包括两部分：
H
2
s
：位能。
2
v2 v5 2g
hw
：动能、尾水管中的水力损失。
E H
p2
g
2g
2
1
p2 pa v2 g 2g g

1.无尾水管水轮机利用的能量
p2 pa
所以
E H
1

v2
2
2g
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第二节 尾水管的作用原理
2.装尾水管水轮机利用的能量
2
p2