水輪機(jī)、水力發(fā)電的一些問(wèn)題

【專家解說(shuō)】：這些術(shù)語(yǔ)都不太準(zhǔn)確，但還是可以看得懂意思，可以解釋一下: 1、流速水頭動(dòng)能 一定質(zhì)量物體以一定速度運(yùn)動(dòng)都有動(dòng)能，水也不例外，而動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，即流動(dòng)水的動(dòng)能可以折算為一定的水頭，流速動(dòng)能與動(dòng)能公式一致: 1/2mv^2 2、水力發(fā)電水頭落差能 水力發(fā)電的本質(zhì)就是把高地的水的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能，同樣的水量，水的落差越大，能量就越大。落差能和水量、落差乘積成正比，即:mgh 3、水力發(fā)電中流速水頭動(dòng)能的損失環(huán)節(jié)及損失率(例如進(jìn)水口、出水口、葉輪渦 流、管道渦流等等) 水的通流通道存在摩擦力，會(huì)導(dǎo)致水動(dòng)能的損失，從而影響能量轉(zhuǎn)換效率，流道的入口(即進(jìn)水口)、管道、出口(出水口，術(shù)語(yǔ)一般叫尾水管)都存在摩擦及渦流，從而消耗發(fā)電用水的動(dòng)能。 水流在轉(zhuǎn)彎或繞行障礙物時(shí)，會(huì)產(chǎn)生脫流現(xiàn)象，脫流部分一般都會(huì)產(chǎn)生渦流，渦流是局部紊亂的水流，對(duì)水流動(dòng)能消耗很大，在管道轉(zhuǎn)彎、障礙處水流都會(huì)產(chǎn)生渦流，水輪機(jī)工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)范圍時(shí)，葉片、尾水管中都會(huì)產(chǎn)生渦流，從而損失能量。 4、無(wú)壓管道發(fā)電、有壓管路發(fā)電 這個(gè)說(shuō)法不甚確切，水電站引水發(fā)電的方式一般有管道和渠道等方式，管道方式分無(wú)壓和有壓，有壓:即水是充滿引水管道的，水流具有一定的壓力，故稱有壓。無(wú)壓:即水沒(méi)有充滿管道，盡管水是在管道或隧洞中流動(dòng)，但物理上與渠道中流動(dòng)等價(jià)。 6、水力發(fā)電中流速水頭動(dòng)能一一電能的高、低及一般最終(扣除中間損失環(huán)節(jié)及 損失率)轉(zhuǎn)換利用率 不是太明白，流速水頭和轉(zhuǎn)換利用率關(guān)系不太大，原則上說(shuō)，流速太高肯定受管壁摩擦影響越大，但是水電站設(shè)計(jì)是有原則的，電站水頭越低設(shè)計(jì)流速就越大。 7、水能、電能轉(zhuǎn)換率相應(yīng)的計(jì)算公式 公式?jīng)]有看明白，水輪機(jī)公式為:P=9.8gQH P是輸出功率，單位是千瓦; 9.8，這是重力加速度;g是效率(本來(lái)不是這個(gè)符號(hào)，打不出，暫用代替)，由水輪機(jī)效率、管道及其他的效率損失決定，一般電站可以簡(jiǎn)單取0.8~0.9; Q是流量，單位:立方米/秒; H是水頭，即電站上下游水位差，也稱落差，可以用海拔高程差計(jì)算，單位:米