第1章 概论（一） 单项选择题1．水轮机的工作水头是（ ）。
（A ）水电站上、下游水位差（B ）水轮机进口断面和出口断面单位重量水流的能量差2．水轮机的效率是（ ）。
（A ）水轮发电机出力与水流出力之比 （B ）水轮机出力与水流出力之比3．反击式水轮机是靠（ ）做功的。
（A ）水流的动能 （B ）水流的动能与势能4. 冲击式水轮机转轮是（ ）。
（A ）整周进水的 （B ）部分圆周进水的5．喷嘴是（ ）水轮机的部件。
（A ）反击式 （B ）冲击式（二）填空题1．水电站中通过 把水能转变成旋转机械能，再通过 把旋转机械能转变成电能。
2．水轮机分为 和 两大类。
3．轴流式水轮机分为 和 两种。
4．水轮机主轴的布置形式有 和 两种。
5．冲击式水轮机有 、 和 三种。
（三）计算题1．某水轮机的水头为18.6m ，流量为1130m 3/s ，水轮机的出力为180MW ，若发电机效率97.0=g η，求水轮机的效率和机组的出力g P 。
2．某水轮机蜗壳进口压力表的读数为a P 310650⨯，压力表中心高程为887m ，压力表所在钢管内径D = 6.0m ，电站下游水位为884m ，水轮机流量Q = 290 m 3/s ，若水轮机的效率%92=η，求水轮机的工作水头与出力。
第2章 水轮机的工作原理（一） 单项选择题1．水轮机中水流的绝对速度在轴面上的投影是（ ）。
（A ）轴向分量z v （B ）轴面分量m v2．水轮机中水流的轴面分量m v 与相对速度的轴面分量m w （ ）。
（A ）相等 （B ）不相等3．水轮机输出有效功率的必要条件是（ ）。
（A ）进口环量必须大于0 （B ）进口环量必须大于出口环量4．无撞击进口是指水流的（ ）与叶片进口骨线的切线方向一致。
（A ）绝对速度 （B ）相对速度5．法向出口是指（ ）。
（A ）出口水流的绝对速度是轴向的 （B ）出口水流的绝对速度与圆周方向垂直（二）填空题1．水轮机转轮中的水流运动是 和 的合成。
2．水轮机轴面上所观察到的水流速度分量是 和 。
3．转轮中水流质点的绝对速度v 可分解为 和 。
4．绘制转轮进口速度三角形需 、 和 三个参数。
5．绘制转轮进口速度三角形需 、 和 三个参数。
（三）简答题1． 水轮机基本方程式的物理意义是什么？2． 什么是水轮机的最优工况？3． 偏离最优工况时水轮机效率下降的原因是什么？（四）计算题1．某混流式水轮机的参数为：m D 11=，m b 1.00=，s m Q 316=，H = 256m ，n = 1000r/min ，若水轮机的水力效率%95=h η，试按法向出口条件计算进口速度三角形的参数1111,,,w v v v u m 与1β，并绘出进口速度三角形。
＊解题指导：参考例2－5（1）法向出口条件下水轮机的基本方程式为：111u h v u gH =η，由此得11u Hg v h u η=，由此式可求1u v 。
（2）101.01.0D m b ==的水轮机属低比转速水轮机，转轮进口断面面积101D b F π=，在给出流量Q 时，可求出1m v 。
（3）由1,u v u 与1m v 三个参数可绘出进口速度三角形。
2．某轴流式水轮机的参数为：m D 0.61=，14.0D d h =，s m Q 3160=，m H 18=min 1.107r n =，假定水力效率94.0=h η，在m D 5=圆柱面上，按无撞击进口与法向出口条件计算转轮进、出口速度三角形参数，并绘出进、出口速度三角形。
第3章 水轮机的相似原理（一）填空题1．水轮机相似应符合的条件为 、 和 。
2．水轮机工况相似的判据是 和 分别相等。
3．水轮机的比转速越高，其空化系数越 。
4．轴流转浆式水轮机的效率修正值与 有关。
5．水轮机的比转速越高，其应用水头越 。
6．水轮机比转速的常用单位制是 和 。
（二）判断题（对：√，错：×）1．只有几何相似的水轮机才有可能工况相似。
（ ）2．效率相等的水轮机工况一定是相似工况。
（ ）3．水轮机的比转速相等时，其工况一定相似。
（ ）4．水轮机的11n 和11Q 分别相等时，其比转速一定相等。
（ ）5．同一水轮机在工况相似条件下，其转速与水头成正比。
（ ）6．同一水轮机在工况相似条件下，其流量与水头成正比。
（ ）（三）简答题1．什么是水轮机的几何相似与运动相似？2．分别写出水轮机单位参数11n 和11Q 的一次近似式与二次近似式。
3．相似换算时，对水轮机效率进行修正的原因是什么？（四）计算题1．试用相似判据判断两水轮机是否工况相似。
已知两同系列的水轮机A 、B 的参数分别为： 9.0,200,100,min 150,2.531=====A A A A A s m Q m H r n m D η；89.0,5,5.21,min 300,2.131=====B B B B B m Q m H r n m D η，2．水轮机HL220－LJ －550的工作参数为：MW P s m Q r n m H 110,240,min 2.88,493====， 后大坝加高，水头H 增至m 64，求相似工况下同一水轮机的转速n '、流量Q '与出力P '。
＊解题指导：转速、流量与出力均可用一次相似公式计算。
第3章 水轮机空化（一）单项选择题1．水轮机的空化系数σ是水轮机（ ）的相对值。
（A ）动态真空 （B ）静态真空2．水轮机的空化系数与水轮机的（ ）有关。
（A ）安装高程 （B ）工况3．尾水管补气的主要目的是（ ）。
（A ）消除和减轻尾水管的空腔空化 （B ）消除和减轻转轮叶片的空化4．空蚀发生时过流表面的损坏特征是（ ）。
（A ）表面组织呈蜂窝状 （B ）表面组织呈沟槽状5．防止翼型空化的条件是（ ）。
（A ）实际吸出高度大于允许吸出高度 （B ）实际吸出高度小于允许吸出高度（二）说明下列术语1．空化; 2．空蚀; 3．翼型空化; 4．吸出高度; 5．空化核（三）计算题1．某电站安装ZZ560－LH －330水轮机，设计水头m H r 5.19=，水轮机的空化系数5.0=σ（不用修正），电站海拔高程m E 600=，求此水头下水轮机的允许吸出高度s H 。
2．已知某电站安装的水轮机为HL200－LJ －550，在某工况下模型空化系数1.0=σ，水轮机工作水头m H 100=，导叶高度102.0D b =，水轮机安装高程m 270=∇，尾水位m w 300=∇,取安全系数2.1=K ，试判断此工况下水轮机是否产生翼型空化。
＊解题指导根据水轮机安装高程与尾水位求出水轮机的吸出高度s H ，再根据装置空化系数p σ求出对应的p σ，并求出水轮机的原型空化系数σ，最后二者相比，判断空化是否发生。
第5章 混流式水轮机（一）单项选择题1．金属蜗壳的断面为（ ）。
（A ）圆形和椭圆形 （B ）梯形2．包角越大，蜗壳中的水流越（ ）。
（A ）均匀 （B ）不均匀3．导水机构调节流量的实质是（ ）。
（A ）改变导叶出口面积 （B ）改变导叶出口水流角度4．可以增大水流环量的导叶是（ ）。
（A ）正曲率导叶 （B ）负曲率导叶5．直锥形尾水管的恢复系数比弯肘形尾水管的恢复系数（ ）。
（A ）大 （B ）小（二）说明下述基本概念1．蜗壳包角; 2．导叶开度; 3．导叶相对开度; 4．尾水管恢复系数; 5．尾水管相对损失（三）简答题1．混流式水轮机的引水室有几种型式？各适用于什么类型的水电站？2．导式机构的作用是什么？水轮机流量调节有哪几种方式。
3．尾水管的作用是什么？其工作原理是什么？（四）计算题1．某水电站的导叶相对开度25.00=b ，水轮机的单位参数：min /7011r n =，s m Q /1.1311=，水轮机水力效率%95=h η，求该工况下导叶出口水流角0α=？ ＊解题指导：应用公式gQ n tg b h ηα60111100= 2．某模型水轮机的参数为：200=M Z ，mm D M 2501=，mm M 220=α，若原型水轮机240=Z ，m D 0.51=，求原型水轮机在与模型水轮机相似工况时的导叶开度0α。
＊解题指导：应用原型水轮机开度换算公式。
第6章 轴流式水轮机（一）单项选择题1． 轴流式水轮机的过流能力比混流式大（ ）。
A ．大 ； B ．小2．一般情况下轴流式水轮机的叶片数比混流式（ ）。
A ．多； B ．少３．轴流式水轮机的导水机构高度bo 一般为( )。
A ． (0.1~0.35)b 1 ； B ．(0.35~0.45)b 14． 轴流式水轮机一般采用（ ）。
A ．负曲率导叶；B ．正曲率或对称形导叶 ５．混凝土蜗壳的包角一般为（ ）。
A ．180~270度； B ．270~345度二．叙述下列基本概念1．协联关系; 2．圆柱层无关性假设; 3．转轮进口环量三．简答题1． 与混凝土蜗壳相连接的座环的固定导叶的数目与形状有何特点？2． 为什么轴流式水轮机采用略带正环量出口？3． 为什么轴流转桨式水轮机有较宽广的高效区？四．计算题1． 某轴流式水轮机叶片数为6片，转轮直径D 1=5m ，水头H=20m ，试计算水轮机的轴向水推力T z =？2． 某轴流式水轮机的总流量Q=850m 3/S ，蜗壳包角为180度，计算蜗壳进口断面的流量Qo=？若进口断面的平均流速取为4.5m/s ，蜗壳进口断面的面积应为多少？第9章 水轮机的特性曲线（一）单项选择题1．水轮机模型综合特性曲线以（ ）作为坐标参数。
（A ）单位转速与单位流量 （B ）水头与出力2．水轮机运转综合特性曲线以（ ）作为坐标参数。
（A ）11n 和11Q （B ）H 和P3．等叶片转角线是（ ）水轮机模型综合曲线的组成部分。
（A ）轴流转浆式 （B ）混流式4．转浆式水轮机协联保持时的飞逸转速比协联破坏时（ ）。
（A ）高 （B ）低5．低比转速混流式水轮机的流量随转速的升高而（ ）。
（A ）增大 （B ）减小（二）简答题1．转浆式水轮机模型综合曲线由哪几种曲线所构成？2．出力限制线的意义何在？3．不同比转速水轮机的等开度线有何不同？绘简图说明。
（三）计算题1．混流式水轮机HL160－LJ －520的参数为150,120,150max r n m H m H r ===，设计工况模型导叶开度mm a M 240=，求水轮机的最高飞逸转速=R n ？＊解题指导：①根据模型导叶开度，查飞逸特性曲线（见附图1－1～1－15）找出单位飞逸转速R n 11，用最高水头计算出对应飞逸转速1R n ；②在飞逸特性曲线2．某混流式水轮机HL240－LJ －410的参数为：m H m H m H r 26,39,45min max ===，水轮机的额定转速min 1.107r n =，求水轮机各水头下的最大出力。