3.3　水轮机装置空化系数

水轮机空化性能的优劣，也是衡量水轮机综合性能的一个重要指标。电站装置空化系数σy的大小，直接影响电站开挖深度和水轮机运行寿命。水轮机研究工作的重点之一，就是在提高水轮机能量指标的同时，降低水轮机的空化系数，改善空化性能。但是，水轮机的能量性能与空化性能常常相悖。一般地，模型空化系数σm与ns正比相关，即随着ns的提高，σm也呈上升趋势。也就是说，如果追求过高的能量指标，免不了要牺牲空化性能，故不赞成片面追求过高的能量指标。

图4为比转速与装置空化系数的统计曲线。从统计曲线中可以看出，当比转速为170m·kW时，水轮机的装置空化系数可在0.1左右选取。

图4　装置空化系数σy随比转速ns的变化曲线

表4是采用不同的统计公式计算的虎跳峡水电站装置空化系数。虎跳峡水电站为高坝大库，预计机组投运后，虽有部分泥沙过机，但泥沙磨损和空蚀的问题不会突出。然而，由于虎跳峡水电站水轮机尺寸巨大，从有利于机组运行稳定性和转轮抗空蚀的角度出发，装置空化系数的选取不宜过小。

表4　虎跳峡水电站空化系数计算表

虎跳峡水电站为地下厂房，装置空化系数的提高不会过多地增加开挖工程量。

根据以上分析，现阶段取虎跳峡水电站装置空化系数σy=0.112。对应水轮机吸出高度-11m。