Определение допустимой высоты отсасывания

Определение рабочей зоны турбины на УХ

Уточнение расчетной приведенной частоты вращения

Определение частоты вращения турбины

Определение поправки КПД

Определение максимального значения КПД натурной машины

h_{н opt} = 1 – (1 - h_{м opt})*(0,25 + 0,75(Re_м / Re_н)^0.2). (1.3)

Здесь и далее индекс «н» относится к натурной, а индекс «м» к модельной турбине.

Re – число Рейнольдса, причем:

(Re_м / Re_н)^0.2 = (n_м / n_н)^0.2 (D_1м / D_1н )^0.2 (Н_м / Н_н)^0.1, (1.4)

где n - коэффициент кинематической вязкости воды, зависящей от её температуры.

Таблица 3

Зависимость коэффициента кинематической вязкости воды от температуры

Значения номинального диаметра модели, напора и температуры воды, при которых проводились испытания, указаны в таблице 1. Средняя температура воды для натурной турбины назначается в зависимости от предполагаемого места расположения ГЭС по согласованию с консультантом.

Определение поправки КПД за счет масштабного эффекта и отношения КПД натурной и модельной турбин в оптимальном режиме:

Δh = h _{н о} - h _{м о}, (1.5)

m = h _{н о} / h _{м о}. (1.6)

n ^* = n_I^' _p (m * H _p)^0.5 / D₁, (1.7)

где n_I^' _p, об/мин – расчетное значение приведенной частоты вращения.

Предварительно принимаем n_I^' _p = n_I^' _оpt по таблице 1.

Полученное по (1.7) значение округляется до ближайшего синхронного значения частоты вращения n_синх, определяемого по формуле:

n _синх = 3000/p, (1.8)

где р – число пар полюсов синхронного генератора.

n_I^' _p = n _синх * D₁ / (m * H _p)^0.5. (1.9)

n_I^' _max = n _синх * D₁ / (m * H _min)^0.5, (1.10)

n_I^' _min = n _синх * D₁ / (m * H _max)^0.5. (1.11)

1.9. Определение «расчетной точки» турбины на универсальной характеристике

Вычисляется произведение

(Q_I^' * h_м) = N/(9.81 * D₁² * (m*H _p)^1.5). (1.12)

Далее необходимо определить в какой точке УХ, расположенной на линии n_I^' _p= Const, произведение Q_I^' и КПД модели отвечает условию (1.12). Поиск ведется методом последовательных приближений.

Для найденной «расчетной точки» выписываем значения Q_I^', h_м и коэффициента кавитации s.

Н ^доп_s = 10 - Ñ/900 - s*Н_p - Δ Н _s + Δ Z _х.пл, (1.13)

где Ñ - отметка расположения рабочего колеса турбины принимается предварительно равной Ñ НУ_р;

Δ Н_s = 1,5 м – дополнительное заглубление рабочего колеса, учитывающие неточности определения s при модельных испытаниях, масштабный эффект и антикавитационный запас;

Δ Z _х.пл – разность отметок характерных плоскостей модельной и натурной турбин (определяется следующим образом: для осевых горизонтальных капсульных турбин (ПЛГК)Δ Z _х.пл = - D₁ /2; для осевых вертикальных турбин (ПЛ)Δ Z _х.пл = 0; для вертикальных диагональных и радиально-осевых турбин (ПЛД и РО) Δ Z _х.пл = B_{0 н} /2).

Здесь B_{0 н} – высота направляющего аппарата натурной турбины, которая пересчитывается с модели:

B_{0 н} =B_{0 м} *D_{1 н} / D_{1 м} , (1.14)

где - B_{0 м} и D_{1 м} - указаны на УХ.

Примечания.

1. Расчеты по п.п. 1.3 – 1.10 проводятся для всех типов турбин, выбранных в п. 1.2.

2. Если при округлении диаметров или частот вращения до стандартных величин принималось по два значения, то дальнейшие расчеты ведутся для всех принятых значений.