Определение значения приведенной частоты вращения

Этап 2. Расчет и построение рабочих характеристик гидротурбины

Сопоставление турбин и выбор оптимального варианта

 

Данные расчетов по всем рассматриваемым вариантам турбин сводятся в таблицу 4.

При определении hн р.т. в «расчетной точке» (графа 7) следует учитывать поправку на масштабный эффект:

 

h н р.т = h м + Δ h, (1.15)

 

где Δ h - поправка, определенная ранее по (1.5).

Таблица 4

Показатели натурных гидротурбин

 

№ вар. Марка турбины D1, м n, об/мин Н допs , м hн о h н р.т. nI' p, об/мин nI' о, об/мин Всп., м
                   
                   
                   
                   

 

При сравнении вариантов турбин учитываются диаметр рабочего колеса, определяющий размеры турбины и её блока; частота вращения, влияющая на габариты и массу генератора; высота отсасывания, от величины которой зависит заглубление турбины; значение КПД в оптимальном режиме и в «расчетной точке»; расположение рабочей зоны на УХ. Следует иметь в виду, что при больших колебаниях действующего напора ГЭС, поворотно-лопастные турбины, как правило, предпочтительнее жестколопастных.

По результатам анализа выявляется оптимальный по совокупности показателей вариант. После согласования с консультантом он и утверждается в качестве окончательного решения.

 

 

Для выбранной турбины необходимо рассчитать и построить зависимости h = f1 (N), Н допs = f2 (N) и Q = f3 (N) при синхронной частоте вращения n синх для четырех значений напора (Н max , Н ср, Н p, Н min).

Среднее значение напора Нср (с округлением до 0,5 м) определяется следующим образом:

 

Н ср = (Н р + Н max)/2, если (Н max - Н p) > (Н р – Н min);

Н ср = (Н р + Н min)/2, если (Н max - Н p) < (Н р – Н min).

 

Расчет производится на основании УХ выбранной модели. Данные расчета рекомендуется приводить в табличной форме.

Таблица 5

  Модель nI' = _________(об/мин) Натура Н = ­______м; k Q = _____; k N = ______.
№ точек h м QI', м3/с s h м σ QI' σ , м3/с h н Q, м3/с N, кВт Н допs, м N σ, кВт
                     
                     

 

 

 

Такие таблицы заполняются для каждого напора. Каждому напору соответствует определенное значение приведенной частоты вращения, определяемое по формуле

 

nI' i = n синх * D1 / (m * Hi)0.5 , (2.1)

 

 

2.2. Значения КПД, приведенного расхода и коэффициента кавитации σ

 

В графы 2 и 3 табл. 5 записываются значения КПД модели и приведенного расхода, определяемые по УХ в точках пересечения линии nI' = Const с изолиниями КПД. Рекомендуется пересчитать и режимы с наибольшим значением КПД модели при каждом nI', которые определяются по УХ в середине между точками пересечения nI' = Const с центральной изолинией КПД.

В графы 4, 5 и 6 записываются значения коэффициента кавитации σ, КПД модели и приведенного расхода, определяемые по УХ в точках пересечения линий nI' = Const с изолиниями σ. При этом значения КПД модели определяются путем линейной интерполяции.