spContent=水轮机是水电站的心脏，是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，是充分利用水能清洁可再生能源实现节能减排、助力碳达峰碳中和的重要设备。
当您走进举世瞩目的三峡水电站，您一定想了解，滚滚长江东逝水怎么就变成电、变成光，变成真实的神话，给千家万户送去光明和温暖！当您知道全世界单机容量最大的水轮机就在我国白鹤滩水电站，您也一定会为这样的国之重器感到骄傲和自豪！
下面让我们走进水轮机的课程，领略水轮机的魅力吧！
水轮机是水电站的心脏，是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，是充分利用水能清洁可再生能源实现节能减排、助力碳达峰碳中和的重要设备。
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下面让我们走进水轮机的课程，领略水轮机的魅力吧！
—— 课程团队
课程概述
《水轮机》课程是能源与动力工程专业（水动方向）的核心课程。主要内容有：水轮机工作原理、水轮机相似理论、水轮机空化与空蚀、水轮机模型试验、各种型式水轮机的结构特点及设计计算、水轮机特性曲线与水轮机选型设计方法，水力计算等内容。
通过这门课程的学习，掌握水轮机的结构、工作原理、综合特性曲线等方面的必要知识，掌握水轮机的模型实验、运转综合特性曲线的绘制；掌握水轮机选型方法及其计算方法，为今后从事本专业技术工作打下良好的基础。可为以后从事水电站机电设备设计、制造、运行、管理及相关科学研究打下理论基础。
水轮机在水动专业中的地位：是主课中的主课。水轮机对水电站的安全、稳定、效率影响最大；水轮机的问题最复杂，包括振动、空化、泥沙磨蚀等；水动专业的辅助设备、水轮机调节等课中的问题均与水轮机课密切相关。
水轮机课程的四大特点是：1）理论性强：水轮机以水力学、流体力学为基础，没有深厚的基础很难理解水轮机中的问题；2）实践性强：相关问题的判断解决需要丰富的实践经验；3）严格性：概念必须正确； 计算必须精确；4）深奥性：简单的现象，却隐含深奥的理论，比如三维流动理论。
授课目标
（1）知识要求：（熟练掌握、掌握、理解、了解）
掌握水轮机(反击式及切击式)的类型与基本工作参数；了解水轮机的基本工作原理；掌握水轮机相似原理与相似换算；了解水轮机空化的概念及防治方法；掌握水轮机特性，正确进行选型设计；能运用水轮机工作原理基本知识，分析水力机组运行中的问题；了解水轮机的基本结构及动作原理。
（2）能力要求：
使学生通过这门课程的学习，掌握水轮机的结构、工作原理、综合特性曲线等方面的必要知识，掌握水轮机的模型实验、运转综合特性曲线的绘制；掌握水轮机选型方法及其计算方法，为今后从事本专业技术工作打下良好的基础。
（3）素质要求：
学生通过本课程的学习可为以后从事水电站机电设备设计、制造、运行、管理及相关科学研究打下理论基础。
课程大纲
绪论
课时目标：了解水电厂与水轮机的基本知识，掌握水轮机的工作参数、类型和工作范围，掌握水轮机的装置型式与牌号，了解水轮机的结构、发展趋势与研究方向。
1.1 水电厂与水轮机
1.2 水轮机的工作参数
1.3 水轮机的类型与工作范围
1.4 水轮机的装置型式与牌号
水轮机工作原理
课时目标：理解水流在反击式水轮机中的运动规律，理解并掌握水轮机的基本方程，理解水轮机的工况，理解冲击式水轮机的工作原理。
2.1 水流在反击式水轮机中的运动
2.2 水轮机的基本方程
2.3 水轮机的效率和最优工况
2.4 冲击式水轮机的工作原理
水轮机空化与空蚀
课时目标：掌握空化与空蚀的机理，掌握水轮机空化与空蚀的原理，掌握水轮机空化系数与吸出高度，了解水轮机空化与空蚀的机理的防治措施。
3.1 前言
3.2 空化与空蚀的机理
3.3 水轮机空化与空蚀
3.4 水轮机的空化系数与吸出高度
3.5 水轮机空化与空蚀的防止
水轮机的相似理论
课时目标：理解水轮机相似条件及相似定律，理解并掌握水轮机单位参数与比转速，掌握水轮机效率换算及单位参数修正。
4.1水轮机相似条件及相似定律
4.2 水轮机单位参数
4.3 水轮机比转速
4.4 水轮机的效率换算及单位参数修正
水轮机特性与特性曲线
课时目标：掌握水轮机特性曲线的类型，掌握水轮机飞逸特性和轴向水推力，掌握水轮机模型和运转综合特性曲线绘制方法
5.1水轮机特性曲线的类型
5.2水轮机飞逸特性
5.3水轮机的轴向水推力
5.4水轮机模型综合特性曲线绘制
5.5水轮机运转综合特性曲线绘制
水轮机选型设计
课时目标：了解水轮机选型设计的内容、方法；掌握水轮机组台数，水轮机型式、比转速的选择方法；理解掌握反击式水轮机基本参数的计算，水斗式水轮机、水泵水轮机等装置型式选择和基本参数计算。
6.1水轮机选型设计的内容与方法
6.2机组台数的选择
6.3水轮机型式的选择
6.4水轮机比转速的选择
6.5反击式水轮机基本参数的计算
6.6水斗式水轮机装置型式的选择与基本参数的计算
6.7水泵水轮机装置型式选择和基本参数的计算
6.8水轮机选型设计算例
反击式水轮机引水室
课时目标：了解水轮机引水室的作用与类型，理解蜗壳中水流运动的规律，掌握蜗壳主要参数的选择，理解掌握金属蜗壳、混凝土蜗壳的水力设计，了解座环结构及水力计算。
7.1水轮机引水室的作用与类型
7.2蜗壳中水流运动的规律
7.3蜗壳主要参数的选择
7.4金属蜗壳的水力设计
7.5混凝土蜗壳的水力设计
7.6座环结构及水力计算
反击式水轮机导水机构
课时目标：理解导水机构的工作原理，了解径向式导水机构的结构和传动系统、导叶装配，理解径向式导水机构的几何参数、导叶机构中的水力损失，了解导水机构的受力分析和传动计算。
8.1导水机构的工作原理
8.2径向式导水机构的结构与导叶装配
8.3导水机构的几何参数与水力损失
8.4导水机构的受力分析和传动计算
水轮机转轮设计
课时目标：了解不同比转速水轮机的转轮型式，理解水轮机转轮的设计理论，掌握水轮机转轮基本参数的确定，理解水轮机转轮中的流动特性。
9.1不同比转速水轮机的转轮型式
9.2水轮机转轮的设计理论与基本参数的确定
9.3水轮机转轮中的流动特性
水轮机尾水管
课时目标：了解水轮机尾水管的作用及类型，理解水轮机尾水管的特性分析，掌握水轮机尾水管的设计。
10.1水轮机尾水管的作用及类型
10.2水轮机尾水管的特性分析
10.3水轮机尾水管的设计
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预备知识
先修课程
《工程流体力学》、《理论力学》、《材料力学》、《机械制图》、《金属工艺学》、《机械设计基础》、《水能利用》等。
1、《工程流体力学》是本课程的主要理论基础，如水轮机中水流现象、流体力学基本概念、流动分析、涡流、相似理论、高速射流等，都与该课程联系紧密。
2、为学习水轮机工作原理及若干传动件的强度计算，需具备一定的工程力学（包括理论力学、材料力学）方面的基本知识。
3、为解水轮机结构及工艺特点，在《机械设计基础》、《金属工艺学》课程讲授时要注意到本课程的特点。
4、《水能利用》课程中部分内容，如水能开发式、装机容量选择、水能参数选择等，也与本课程关系比较密切。
参考资料
《水轮机》 ， 郑源 、陈德新 主编 ， 中国水利水电出版社， 2011
《水轮机》（第三版），刘大恺主编，中国水利水电出版社，2003
《水轮机原理与运行》，于波主编，中国电力出版社，2008
《水轮机》（第二版），季盛林等主编，水利电力出版社，1992
《水轮机》，史振声主编，水利电力出版社，1995
