西河峡水电站水轮发电机组选型设计
本设计项目的背景、意义和应用前景，国内外研究概况，发展趋势，立论依据，本项目的特色或创新之处，设计方案的可行性分析和已具备的设计条件以及主要的参考文献、软件等：
一、设计背景、意义和应用前景
西河峡水利枢纽工程位于罗麻河中游河段上，坝址以上控制流域4970。罗麻河是某柴达木盆地东北部最大的内陆河，发源于祁连山支脉却荀力安吉勒，源地海拔高程5000m以上。罗麻河经西河峡、泽林沟、东汉堂、尕海、戈壁，注入托索湖，罗麻河戈壁滩以上干流全长208km，总流域面积10800。
罗麻河西河峡河段，海拔高程约3500m，河谷深切呈“U”型，两岸垂直陡崖高差约50m,河道比降大。罗麻河上游有积雪，中游植被差，表层为沙土壤。
罗麻河西河峡以上目前没有水利水电工程，人类活动影响小。罗麻河下游有黑沟水库及灌区配套工程，对泽林沟和东汉堂水文站没有影响，对拟建的西河峡水利水电枢纽工程也没有影响。
水轮发电机组则是水电站的心脏，是取得水电站经济效益的关键设备.同时，在水电站工程机电部分造价中水轮发电机组占主导地位.因此，合理选择水轮发电机组是水电站设计、建设中的重要一环.水轮发电机组选择的核心问题是水轮机的选型.水轮机的型式与参数的选择是否合理，关系到水电站的运行、管理和经济效益;还关系到水电站的厂房建筑结构等.由于水轮机是不定型产品，且各电站的水头、流量互有差异，工厂不可能为每一个电站设计出适合的水轮机产品.其次，由于水轮机中流体运动的复杂性及其理论的不完善加之技术水平所限，目前尚不能用纯理论计算的方法最终确定最优的水轮机方案.目前只能由设计者通过比较几种不同的方案，确定出较佳的方案
二、国内外研究概况、发展趋势
水轮机向着大容量的方向发展,机组运行的可靠性越来越受到大家的重视。压力脉动、空蚀与磨损、材料机械与化学性能都会直接影响机组的可靠性指标.我国自1950年代初开始制造水轮机,从8O0k W起,尾随欧美发达国家的步伐,起步较晚。先是向前苏联学习,颇有收获,继而扩展至向西欧与美国学习,进一步开阔了视野。据不完全统计,我国已投产的各类大中型水电机组500余台之多,国外高水头混流式水轮机应用多,时间也较早,特别是在欧洲应用广泛。到目前为止,已投运的最高水头的混流式水轮机最高水头为734m,由瑞士爱雪维斯公司于1982年制造的Hausling水电站机组,单机最大容量为18.0万kW。虽然国外高水头混流式机组的设计及制造技术已较成熟开发和应用于更高水头和更大容量的混流式水轮机型,保持或提高能量指标下进一步扩大水轮机的稳定运行范围,提高转轮的抗疲劳破坏性能将是今后技术努力方向。在近百年的水力发电技术开发和利用中发现,为水力发电所修建的拦河大坝对河流生态、水生生命有一定影响。在不同程度上打破了原河流食物链的平衡,造成部分河流富营养而使某些河段水生生物减少;同时现有水轮机结构如转动部件及操作机构所作用的油脂泄漏造成对下游河流的污染,部分鱼类不能顺利过往高速旋转的水轮机转轮,造成对大江、大河生态的影响和生物种群的威胁。目前估计有至少10%鱼类在经过水轮机时会受到机械伤害,压力梯度过大伤害和负压伤害等。因此发明新型水轮机,使其向友善于生态和环保的方向发展是人类社会努力的必然要求。
三、立论依据
水轮机是将水流能量转换为转轮旋转机械能的一种水利原动机。水轮机安装在水电站内，上游的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也越大。所以设计中尽量提高水头，增大流量，为以后水资源充分利用提供了依据。
四、本项目的特色或创新之处
1.高水头、小容量。
2.机组运行状况良好，经济效益可观。
五、设计方案的可行性分析
1.本设计合理，有科学根据。
2.在本科阶段的学习中系统学习过水利机械等相关理论知识，并通过课程研究掌握了相关设计技能。
3.指导老师长期从事水利工程建设等方面的研究，为本实验的成功实施提供了全面的理论及技术指导。
六、已具备的研究条件
1.水电站所处的自然条件、水利条件已具备。
2.国内外大型水利工程水轮机的选型为此设计提供参考价值。
一.水轮机选型
1.水轮机型号的选择
2.水轮机基本参数选择
二．工作范围的检查
三．确定吸出高度及安装高程
四．蜗壳的选择
1.蜗壳进口流量的确定
2.蜗壳进口平均流速的确定
3.对蜗壳内水流运动规的假定
五．对蜗壳的外轮廓尺寸确定
1.主要尺寸估算
2.平面尺寸估算
3.轴向尺寸计算
六．调速器和油压装置的选择
主要参考文献
[1]西安理工大学金钟元主编，水利机械（第二版），中国水利水电出版社，2007。
[2]武汉水利电力学院编，水轮机（上册），电力工业出版社，1980。
[3]华东水利学院主编，水轮机（下册），电力工业出版社，1980。
[4]天津电气传动设计研究所编，水轮机设计与计算，科学出版社，1971。
[5]温励强编，DT型电液调速器，电力工业出版社，1980。
[6]哈尔滨大电机研究所编，水轮机设计手册，机械工业出版社，1976。
[7]华东水利学院编，水轮机调节，电力工业出版社，1981。
[8]常近时编，水轮机运行，水利电力出版社，1983。
[9]华东水利学院，华东水利水电学院编，水电站，水利出版社，1980。
[10]武汉水利电力学院王永年主编，小型水电站，水利电力出版社，1990。
[11]顾鹏飞主编，水电站厂房设计，水利电力出版社，1987。
[12]宋文武主编，水力机械及工程设计，重庆大学出版社，2010。
[13]武汉水利水电刘国柱主编，水轮机（第二版），水利电力出版社，1986。
[14]黄明忠主编，水电站水轮机设备，中国工业出版社，1964。
[15]刘宝第主编，可逆式水力机械，水利电力出版社，1987。
[16]黄生译主编，水斗式水轮机，机械工业出版社，1990。
[17]韩冰主编，流体机械，机械工业出版社，1985。
[18]吴仁荣主编，叶片泵，国防工业出版社，1982。
[19]Miroslav Nechleba，Hydraulic Turbines. Artia Prague，1957.
[20]Thiruvengadam A.Sym，On Cavitation Pesearch Facilities and Technigues,
Pennsyivania 1964.
[21]William,P.Creager,Hydro-electric Handbook,1950.
