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K2——经验系数，查《水电站机电设计手册——水力机械》第164页表3—10有：100r/min?nr?166.7r/min?375r/min,取K2?5.2。
第五节：蜗壳、尾水管的选择与计算
1.5.1 蜗壳
?1? 蜗壳型式的选择
本电站的工作水头为52~58m，蜗壳需承受较大的内水压力，考虑到其稳定性和应力要求，故选取金属蜗壳。
?2? 蜗壳包角
从蜗壳进口断面至鼻端断面之间的夹角称为蜗壳包角?0，通常取座环特殊支柱的出口边作为蜗壳的鼻端。按包角的大小可将蜗壳分为完全蜗壳和不完全蜗壳 对于中、高水头的电站，考虑其水流速度和压力较大而流量相对较小，蜗壳平面尺寸较小，一般采用全包角的金属蜗壳，故本电站蜗壳包角?0为345?。
1. 蜗壳进口断面平均流速V0
蜗壳进口断面平均流速对蜗壳的尺寸和水力损失有直接影响。根据经验和统计资料，一般按下式确定蜗壳的进口断面平均流速
V0??Hr
式中?——蜗壳进口断面流速系数 Hr——水轮机额定水头
查金属蜗壳进口流速系数与水头的关系推荐曲线得?为0.9 即V0??Hr?0.9?54?6.61m/s （1）蜗壳进口断面的计算
金属蜗壳的断面型式一般为圆形，在选定蜗壳包角?0和断面平均流速V0后，根据额定流量求进出口断面面积。
345?Qr??115?110(m3/s) 蜗壳的进口流量 Q0???360360?0Q0?0Qr345?115蜗壳的进口断面面积 F0????16.64m2 ??V0360V03606.61?0Qr345?115进口断面的半径 ?0?????2.3m ???360?V03606.61?F02. 座环尺寸的确定 根据公式可得
h?b0?150.304?3.5?0.015?Ktg55??0.135?1.43?0.73m 22式中：b0——活动导叶高度；
K——查金属蜗壳座环尺寸系列表，用插值法求得，K取135mm。
RD?1.6D1?K?0.8?3.5?0.135?2.94m 2 查资料可得ai计算式为ai?rD??i2?h2
2即a0?rD??0?h2?2.94?2.32?0.732?5.12m
蜗壳系数C??0a0?a??202?3455.12?5.12?2.322?632.24
蜗壳常数 K?3.圆断面计算 xi?QrC115?632.24??32.14 720?720??iC?2rD?iC?h2
?i?xi2?h2 ai?rD?xi Ri?ai??i
4.椭圆断面的计算公式
当??S时，应采用椭圆断面计算
?i???1?i?(i)2cot2??2r1i
sin?CCCR1?L?R2?R2cot55??L?0.3R2
L?h0.73??0.89 sin55?0.82R2?1.045A?0.81L2?1.348L
A???i2?hLcos55????i2?0.373
r1?rD?h0.73?2.94??2.43m tan?1.428R2ai?r1??r1?1.221R2
sin55?Ri?ai?R1
计算椭圆断面尺寸时，必须确定椭圆开始断面，即
2?i(??S)?(rD?1.43h?rD?h2?2.86hrD)C
?(2.94?1.43?0.73?2.942?0.732?2.86?0.73?2.94)?632.24?132.2 故凡小于132度的断面，都采用椭圆断面。
1.5.2 尾水管选择计算
为了减少基础开挖量，本电站选用弯肘形尾水管,尾水管的计算主要是根据模型的尾水管按转轮的比例同等的放大。
模型转轮直径DM?0.352m,原型DT?3.5m,K?DT3.5??9.943 DM0.352肘管底面到导水机构中心线距离：h?9.943?1025.9?10200mm. 水平总长度：L?9.943?1843.4?18328mm
尾水管顶部至座环距离：h1?9.943?154.3?1534mm 尾水管进口直径：D3?9.943?372.2?3750mm 肘管进口直径：D4?9.943?448.4?4458mm
肘管段高度：h4?9.943?559.3?1.589?3500?5561mm