水轮机 相似理论
- 格式:pdf
- 大小:810.72 KB
- 文档页数:54
第三章水轮机的相似理论及综合特性曲线§3.1 相似理论概述一、几个基本概念1、水轮机特性水轮机在不同工况下运行时,各运行参数(H,Q,n,N,η,б)及这些参数之间的关系,称水轮机的特性。
水轮机设计、制造、选型、最佳运行方案、限制条件。
由于水轮机水流条件复杂,研究水轮机特性靠理论与实验相结合。
2、模型试验试验研究:原型:尺寸大,试验困难,不经济。
模型:(D: 250~460mm,H:2~6m)快、方便,易测量数据,较准确。
3、相似理论研究相似水轮机之间存在的相似规律,并确立这些参数之间的换算关系的理论。
二、水轮机相似条件保证模型水轮机与原型水轮机相似,只有符合一定的相似条件(水流运动相似)。
1、几何相似:过流通道几何形状相似(1)、过流通道的对应角相等:βe1=βe1M ;βe2=βe2M ;Φ=ΦM……(2)、对应尺寸成比例:D1/D1M=b0/b0M=a0/a0M=…….(3)、对应部位的相对糙率相等:△/ D1=△M/D1M几何相似: 大大小小的一套水轮机系列——轮系,同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。
2、运动相似:同一轮系水轮机、工况相似(1)、过流通道的对应点的速度方向相同(2)、过流通道的对应点的速度大小对成比例即速度三角形相似。
3、 动力相似: (压力、惯性力、重力、摩擦力等)同一轮系水轮机,水流对应点所受的作用力是同名力、方向相同、大小成比例。
3.2 水轮机的相似定律、单位参数及比转速一、水轮机的相似定律相似定律:建立模型击原型水轮机各个参数(H 、n 、N 、η)之间的关系。
1. 流量相似律:几何相似、相似工况下流量之间的关系。
(a=a M )=SMM M rMM H DQ ηη21CH DQ Sr =ηη2111,,,D H D H M M 均为固定值,Q M 可以测得,若ηrM 、ηsM 、ηr 、ηs 已知,可求出Q 。
2. 转速相似律:即原型和模型水轮机转速之间的关系。
第三章水轮机的相似理论及综合特性曲线§3.1 相似理论概述一、几个基本概念1、水轮机特性水轮机在不同工况下运行时,各运行参数(H,Q,n,N,η,б)及这些参数之间的关系,称水轮机的特性。
水轮机设计、制造、选型、最佳运行方案、限制条件。
由于水轮机水流条件复杂,研究水轮机特性靠理论与实验相结合。
2、模型试验试验研究:原型:尺寸大,试验困难,不经济。
模型:(D: 250~460mm,H:2~6m)快、方便,易测量数据,较准确。
3、相似理论研究相似水轮机之间存在的相似规律,并确立这些参数之间的换算关系的理论。
二、水轮机相似条件保证模型水轮机与原型水轮机相似,只有符合一定的相似条件(水流运动相似)。
1、几何相似:过流通道几何形状相似(1)、过流通道的对应角相等:βe1=βe1M ;βe2=βe2M ;Φ=ΦM……(2)、对应尺寸成比例:D1/D1M=b0/b0M=a0/a0M=…….(3)、对应部位的相对糙率相等:△/ D1=△M/D1M几何相似: 大大小小的一套水轮机系列——轮系,同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。
2、运动相似:同一轮系水轮机、工况相似(1)、过流通道的对应点的速度方向相同(2)、过流通道的对应点的速度大小对成比例即速度三角形相似。
3、 动力相似: (压力、惯性力、重力、摩擦力等)同一轮系水轮机,水流对应点所受的作用力是同名力、方向相同、大小成比例。
3.2 水轮机的相似定律、单位参数及比转速一、水轮机的相似定律相似定律:建立模型击原型水轮机各个参数(H 、n 、N 、η)之间的关系。
1. 流量相似律:几何相似、相似工况下流量之间的关系。
(a=a M )=SMM M rMM H DQ ηη21CH DQ Sr =ηη2111,,,D H D H M M 均为固定值,Q M 可以测得,若ηrM 、ηsM 、ηr 、ηs 已知,可求出Q 。
2. 转速相似律:即原型和模型水轮机转速之间的关系。
水轮机的相似条件
1、几何相似:指从蜗壳进口到尾水管出口的过流通道的几何形状相似,尺寸成比例。
过流通道几何形状相似过流通道的对应角相等:βe1=βe1M;βe2=βe2M对应部位的相对糙率相等:/D1=M/D1M几何相似的一套水轮机系列——轮系。
同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。
过流通道的对应点的速度大小对成比例,即速度三角形相似。
2、动力相似:指流道中对应点的流动方向相同,流速大小成比例常称速度三角形相似;压力、惯性力、重力、摩擦力等同一轮系水轮机,水流对应点所受的同名作用力方向相同、大小成比例。
第二节水轮机的相似率、单位参数和比转速一水轮机的相似定律相似定律:水轮机在相似工况下运行时,各工作参数H、n、N、η之间的固定关系。
3、动力相似律:指作用在液体和水轮机部件上的各种力的比率保持相同,即需保持以下准则数相等即参见弗劳德相似准则、雷诺相似准则、韦伯相似准则、斯特劳哈尔相似准则;即原型和模型水轮机出力之间的关系均为固定值QM可以测得若η0M、ηsM、η0、ηj已知,可求出Q。