1. 水轮机的特性
水轮机的空化现象是水流在能量转换过程中产生的一种特殊现象。大约在本世纪初，发现轮船的高速金属螺旋桨在很短时间内就被破坏，后来在水轮机中也发生了转轮叶片遭受破坏的情况，空化现象就开始被人们发现和重视。
水轮机的工作介质是液体。液体的质点并不象固体那样围绕固定位置振动，而是质点的位置迁移较容易发生。在常温下，液体就显示了这种特性。液体质点从液体中离析的情况取决于该种液体的汽化特性。例如，水在一个标准大气力作用下，温度达到100℃时，发生沸腾汽化，而当周围环境压力降低到0.24mH2O时，空化现象即可发生。
由于液体具有汽化特性，则当液体在恒压下加热，或在恒温下用静力或动力方法降低其周围环境压力，都能使液体达到汽化状态。但在研究空化和空蚀时，对于由这两个不同条件形成的液体汽化现象在概念上是不同的。任何一种液体在衡定压力下加热，当液体温度高于某一温度时，液体开始汽化，形成汽泡，这称为沸腾。当液体温度一定时，降低压力到某一临界压力时，液体也会汽化或溶解于液体中的空气发育形成空穴，这种现象称为空化。
我们以前通常所讲的气蚀现象，实际上包括了空化和空蚀两个过程。空化乃是在液体中形成空穴使液相流体的连续性遭到破坏，它发生在压力下降到某一临界值的流动区域中。在空穴中主要充满着液体的蒸汽以及从溶液中析出的气体。当这些空穴进入压力较低的区域时，就开始发育成长为较大的气泡，然后，气泡被流体带到压力高于临界值的区域，气泡就将溃灭，这个过程称为空化。空化过程可以发生在液体内部，也可以发生固定边界上。空蚀是指由于空泡的溃灭，引起过流表面的材料损坏。在空泡溃灭过程中伴随着机械、电化、热力、化学等过程的作用。空蚀是空化的直接后果，空蚀只发生在固体边界上。
根据对汽蚀现象的多年观测，认为空化和空蚀破坏主要是机械破坏，化学和电化作用是次要的。在机械作用的同时，化学和电化腐蚀加速了机械破坏过程。空化和空蚀在破坏开始时，一般是金属表面失去光泽而变暗，接着是变毛糙而发展成麻点，一般呈针孔状，深度在1~2mm以内；再进一步使金属表面十分疏松成海绵状，也称为蜂窝状深度为3mm到几十毫米。汽蚀严重时，可能造成水轮机叶片的穿孔破坏。空化和空蚀的存在对水轮机运行极为不利，其影响主要表现在以下几方面：
1．破坏水轮机的过流部件，如导叶、转轮、转轮室、上下止漏环及尾水管等。
2．降低水轮机的出力和效率，因为空化和空蚀会破坏水流的正常运行规律和能量转换规律，并会增加水流的漏损和水力损失。
3．空化和空蚀严重时，可能使机组产生强烈的振动、噪音及负荷波动，导致机组不能安全稳定运行。
4．缩短了机组的检修周期，增加了机组检修的复杂性。空化和空蚀检修不仅耗用大量钢材，而且延长工期，影响电力生产。
2. 水轮机的特性,名词解释
特征水头主要有最大水头 最小水头 设计水头 平均水头最高水头取 正常蓄水位-单机发电尾水位最低水头取 死水位-全部机组满发尾水位 这个要注意在死水位的时候全部机组不一定能满发 取最大发电流量 平均水头计算比较麻烦 一般是要做出电站一年的运行方案，计算每个月平均坝上水位，每个月平均的尾水位，从而计算每个月的平均水头，最后再平均一下 就是一年的平均水位。一般用这个水头来选取水轮机型号。设计水头 根据水轮机的参数确定 设计水头的意思是水轮机能够达到额定出力的最小水头 也就是说实际水头低于设计水头 水轮机就不能满发了 设计水头一般和平均水头比较接近 因为水轮机型号是根据平均水头取的嘛水电站还有些是特征水位: 校核、设计洪水位 正常蓄水位 死水位 汛期限制水位 ==凭记忆写的 有些表述可能不准确 最好翻下相关书籍或规范。
3. 水轮机的特性及选型计算题
从以下几方面防护：
1、设计时采用水力性能良好的转轮。良好的固定导叶和活动导叶的匹配关系。从源头上考虑抗气蚀。
2、材料选用上，导叶、叶轮采用抗气蚀的优质不锈钢材料。过流表面铺设不锈钢抗磨板。止漏环采用抗气蚀不锈钢材料。或采用喷涂技术。
3、结构上，导叶端面及端面密封采用特殊结构，可以减少气蚀。设计结构合理的补气装置减少气蚀的产生。
4. 水轮机的特性及选型
微小型水轮机选型：
微型水轮机主要分为冲击式、反击式两大类型：
冲击式类型有 冲斗式、斜击式、双击式，适用高水头小流量。如冲斗式水轮机适用水头100-1000米。
反击式类型水轮机有轴流式和混流式，适用低水头大流量 。如混流式水轮机适用水头20-200米，贯流式水轮机适用水头2-16米，轴流式水轮机适用水头2-30米。
根据你提供的水力参数，可选反击式类型水轮机。其中又以贯流式水轮机或轴流式水轮机为首选。
微型水力发电机组选型：
微型水力发电机组有异步发电机、同步发电机、永磁发电机，其中又分为单相和三相发电机。
异步发电机多是用电动机加上电容器改装而成的发电机。其存在电压不稳定，操作不方便，电压不稳定给家用电器的使用造成不便等缺点。现在基本上不采用了。
普通的同步发电机采用整流器将交流电整流后供给发电机定子磁场,效果上比异步发电机好,但多数发电机有滑环碳刷,不是封闭式结构容易受潮，使用中需要经常更换碳刷，保养滑环。这些工作要具备一定的专业技术知识才能完成。落后地区的用户不宜掌握，使用后会给用户带来大的维修工作，选用此类微型水力发电机组要根据使用地区慎重选择。
永磁发电机是目前比较理想的机组,它没有整流器滑环碳刷等易损元件，全封闭的结构，防尘、防水。如正常使用、保养加油，基本不需维护，其可靠性高,最适合落后地区用户使用。
单相发电机送电只需二根导线，送电成本低，但只适用于小型机组（10KW）以下。
三相发电机效率高，送电需四根导线，机组大于10KW以上，一般都采用三相四线送电。
由此可见，你应选单相永磁发电机。
一般厂家会配套好。
5. 水轮机的特性曲线为什么要绘制5%功率限制线
水力发电的出力公式如下：
P=9.81ηHQ
P：出力单位：kW（千瓦）机组机端传出的功率。
H：水头单位：m（米）作用在水轮机上的有效水头，它等于水库水位与下游水位之差（即：毛水头）减去引水部分水头损失，水头损失△h，据经验，一般为Hg（毛水头）的3%~10%，输水道短取小值。
Q：流量单位：m3/s（立方米/秒）水电厂水轮机的引用流量。
η：水轮发电机组效率，包括水轮机的效率和发电机的效率，η不但与水轮机、发电机的类型和参数有关，还会随机组运行工况的改变而改变，不是一个固定值。
6. 水轮机的特性曲线包括
水轮机总体由引水、导水、工作和排水四大部分组成。
水轮机的引水部件：主要指蜗壳及座环等，水流由蜗壳引进，经过座环后才进入导水机构。蜗壳的作用是使进入导叶以前的水流形成一定的旋转，并轴对称地、均匀地将水流引入导水机构；座环的作用是：承受整个机组及其上部混凝土的重量以及水轮机的轴向水推力；以最小的水力损失将水流引入导水机构；机组安装时以它为基准。所以，座环既是承重件，又是过流件，也是基准件。因此，要求座环必须有足够的强度、刚度和良好的水力性能。
7. 水轮机的特性曲线可分为
随着电网的扩大和新能源的蓬勃发展以及用电负荷峰谷影响，电网的调节能力和受到的冲击考验越来越大，发展抽水蓄能有助于电网功能的改善。
抽水蓄能有以下功能:
1.发电功能。蓄能电站本身不能向电力系统供应电能，它只是将系统中其他电站的低谷电能和多余电能，通过抽水将水流的机械能变为势能，存蓄于上水库中，待到电网需要时放水发电。蓄能机组发电的年利用时数一般在800～1000h之间。蓄能电站的作用是实现电能在时间上的转换。经过抽水和发电两种环节，它的综合效率为75%左右。
2.调峰功能。具有日调节以上功能的常规水电站，通常在夜间负荷低谷时不发电，而将水量储存于水库中，待尖峰负荷时集中发电，即通常所谓带尖峰运行。而蓄能电站是利用夜间低谷时其他电源(包括火电站、核电站和水电站)的多余电能，抽水至上水库储存起来，待尖峰负荷时发电。因此，蓄能电站抽水时相当于一个用电大户，其作用是把日负荷曲线的低谷填平了，即实现"填谷"。"填谷"的作用使火电出力平衡，可降低煤耗，从而获得节煤效益。蓄能电站同时可以使径流式水电站原来要弃水的电能得到利用。
3.调频功能。在负荷跟踪速度(爬坡速度)和调频容量变化幅度上蓄能电站更为有利。抽水蓄能机组在设计上就考虑了快速起动和快速负荷跟踪的能力。现代大型蓄能机组可以在一两分钟之内从静止达到满载，增加出力的速度可达每秒1万kW，并能频繁转换工况。
4.调相功能。抽水蓄能机组在设计上有更强的调相功能，无论在发电工况或在抽水工况，都可以实现调相和进相运行，并且可以在水轮机和水泵两种旋转方向进行，故其灵活性更大。另外，蓄能电站通常比常规水电站更靠近负荷中心，故其对稳定系统电压的作用要比常规水电机组更好。
5.事故备用功能。在电网发生故障和负荷快速增长时,由于抽水蓄能电站快速灵活的运行特点,很容易实现这一功能。
6.黑启动功能。抽水蓄能电站可在无外界帮助的情况下,迅速自启动,并通过输电线路输送启动功率带动其他机组,从而使电力系统在最短时间内恢复供电能力。
7.作系统特殊负荷和保证特殊用电要求功能。由于抽水蓄能电站机组既可作为电源又可作为负荷,因此对电网调度组织功率特别方便简易,同时还肩负着保证电网特殊用电的任务。
8. 水轮机的特性包括
①能源的再生性。由于水流按照一定的水文周期不断循环，从不间断，因此水力资源是一种再生能源。所以水力发电的能源供应只有丰水年份和枯水年份的差别，而不会出现能源枯竭问题。但当遇到特别的枯水年份，水电站的正常供电可能会因能源供应不足而遭到破坏，出力大为降低。
②发电成本低。水力发电只是利用水流所携带的能量，无需再消耗其他动力资源。而且上一级电站使用过的水流仍可为下一级电站利用。另外，由于水电站的设备比较简单，其检修、维护费用也较同容量的火电厂低得多。如计及燃料消耗在内，火电厂的年运行费用约为同容量水电站的10倍至15倍。因此水力发电的成本较低，可以提供廉价的电能。
③高效而灵活。水力发电主要动力设备的水轮发电机组，不仅效率较高而且启动、操作灵活。它可以在几分钟内从静止状态迅速启动投入运行；在几秒钟内完成增减负荷的任务，适应电力负荷变化的需要，而且不会造成能源损失。因此，利用水电承担电力系统的调峰、调频、负荷备用和事故备用等任务，可以提高整个系统的经济效益。
④工程效益的综合性。由于筑坝拦水形成了水面辽阔的人工湖泊，控制了水流，因此兴建水电站一般都兼有防洪、灌溉、航运、给水以及旅游等多种效益。另一方面，建设水电站后，也可能出现泥沙淤积，淹没良田、森林和古迹等文化设施,库区附近可能造成疾病传染，建设大坝还可能影响鱼类的生活和繁衍，库区周围地下水位大大提高会对其边缘的果树、作物生长产生不良影响。大型水电站建设还可能影响流域的气候，导致干旱或洪水。特别是大型水库有诱发地震的可能。因此在地震活动地区兴建大型水电站必须对坝体、坝肩及两岸岩石的抗震能力进行研究和模拟试验，予以充分论证。这些都是水电开发所要研究的问题。
⑤一次性投资大。兴建水电站土石方和混凝土工程巨大；而且会造成相当大的淹没损失，须支付巨额移民安置费用；工期也较火电厂建设为长，影响建设资金周转。即使由各受益部门分摊水利工程的部分投资，水电的单位千瓦投资也比火电高出很多。但在以后运行中，年运行费的节省逐年抵偿。最大允许抵偿年限与国家的发展水平和能源政策有关。抵偿年限小于允许值则认为增加水电站的装机容量是合理的。
9. 水轮机的特性曲线名词解释
发电机负载特性是指水平坐标x是表示负载大小，垂直坐标y是表示电压值，发电机空载时输出电流为另，这时把对应输出电压标在y坐标，输出电流增加输出电压会有变化，直到输出为额定电流，这样得到的一根曲线就是这台发电机的负载特性，常规用途的发电机要求曲线有另到最大，下降较小。也就是特性硬。
特殊要求发电机，例当作电焊机用的负载特性硬的就不行，它是要求很软的负载特性