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水轮机效率的修正

文章来源:瓦特高水轮机浏览人数:0 发表时间:2010-4-10

在实际应用中采用的近似相似律是在假定原型与模型水轮机效率相等的条件下得出的,然而实际上原型与模型水轮机的效率是不等的,其原因是:

(1)原型与模型水轮机过流部件的加工精度基本相同,糙率不可能按比例加工,因此两水轮机的水力损失是不同的,原型水轮机的水力损失要比模型水轮机的水力损失小。

(2)通过原型和模型水轮机的水流,其粘滞力是相等的,但其对水轮机的相对影响是不同的,对原型的影响要比对模型的应响小的多。

(3)由于制造工艺原因,原型与模型水轮机转轮与固定部件的间隙基本相同,但原型水轮机的相对容积损失和相对机械损失要比模型水轮机小的多。

由于上述原因,原型水轮机的效率总是大于模型水轮机的效率。所以,将模型试验成果换算为原型时必需进行效率修正。水轮机的效率是由水力效率、容积效率和机械效率三部分组成,但模型试验只能测出水轮机总效率,故在进行效率修正时只能对水轮机总效率进行修正。我国目前采用的修正方法是:先对最优工况(最高效率)进行修正,求得效率修正值,然后采用同一修正值对其它工况修正。

原型水轮最高效率计算推荐采用下列公式:

混流式水轮机:

m时:  =1-1-  

m时: =1-(1- )     

式中 —分别为原型和模型水轮机的最高效率;

            —分别为原型和模型水轮机的转轮直径;

            —分别为原型和模型水轮机的水头。

考虑制造工艺的影响,计入工艺修正值 ,则最优工况时的效率修正值为:

- -

大型水轮机 =1%2%,中小型水轮机 =2%4%,其它工况时原型水轮机效率为:

对于转桨式水轮机,因每一个轮叶装置角φ都有一个最高效率 ,相应于不同轮叶装置角φ的最高效率 都有一个效率修正值 ,故对转桨式水轮机应按不同轮叶装置角φ分别计算。

二、单位转速 和单位流量 的修正

原型水轮机在其它工况下的单位转速和单位流量,即

单位转速和单位流量的修正值为:

- = -1

- = -1

 一般 相比很小,可忽略不计,即不再进行单位流量的修正。对单位转速,当 -1 <3%, 亦可忽略不计,不进行单位转速的修正。