тем турбін пояснюється використанням різних напорів ГЕС. Для низьких напорів застосовуються поворотно-лопатеві турбіни. Максимальний напір для цієї системи турбін дорівнює приблизно 90 м. При напорах від 50 до 650 м використовують радіально-осьові гідротурбіни.
2.1 Вибір системи турбіни
Вибір системи гідротурбіни залежить від номінальної потужності агрегату Nагр та розрахункового напору Hр.
Номінальну потужність Nагр визначаємо за такою формулою:
Nагр=9.81 · Qp · Hp ·?,
де Qp=400м3/с - розрахункова витрата рівний витраті одного агрегату;=53,42 м - розрахунковий напір;
? =0,9 5 - коефіцієнт корисної дії.
агр=9.81 · 400 · 53,42 · 0,95=198,95 кВт
Таким чином, відповідно до обчисленими вище параметрами вибираємо гідротурбіну типу ПЛ - 60 і РО - 75.
3. Визначення параметрів турбіни
. 1 Визначення параметрів турбіни РО - 75
. 1.1 Визначення діаметра робочого колеса турбіни РО - 75
Розглянемо варіант застосування гідротурбіни РО - 75.
Для визначення діаметра робочого колеса необхідно визначити робочу точку. Для РВ гідротурбін її вибирають на лінії обмеження потужності універсальної характеристики, при цьому n? I - приведена частота обертання, повинна бути на 2-5 хв - 1 вище значення оптимальної частоти обертання n? I опт за універсальною характеристиці.
Діаметр робочого колеса D1 гідротурбіни визначаємо за такою формулою:
=? N/(9,81? Q? 1? Hp ?? HP?? H);
Де N - номінальна потужність гідротурбіни, N=198,95 кВт;? 1 - приведена витрата в розрахунковій точці універсальної характеристики,
? 1=+1225 л/с=1,225 м3/с;
- розрахунковий напір гідротурбіни, Hp=53,42м;
? H - повний ККД натурної гідротурбіни, що відповідає режиму її роботи в розрахунковій точці.
Визначивши за універсальною характеристиці обраної турбіни значення n? Iопт, n? Iопт=65 хв - 1 необхідно взяти до уваги відхилення від оптимального значення частоти обертання на 2 хв - 1.
Таким чином частота обертання гідротурбіни:
n? I=n? Iопт + 2=79 + 2=81 (хв - 1);
ККД натурної гідротурбіни визначаємо за допомогою наступного виразу:
? н =? м + ??;
де? м - ККД модельної турбіни в робочій точці універсальної характеристики обраної турбіни,? м=0,885;
??- Поправка за рахунок масштабного ефекту, в першому наближенні приймаємо ??=0,03, тоді:
? н =? м + ??=0,885 + 0,03=0,915.
Тоді діаметр робочого колеса:
=? 198950/(9,81? 1,225? 53,42 ?? 53,42? 0,915)=6,8 (м);
Округляем отриманий діаметр робочого колеса D1 до найближчого стандартного більшого, отримуємо D1=7м.
Збільшення діаметра робочого колеса призводить до зміщення розрахункової точки за наведеним витраті Q? 1.
Значення Q? 1, відповідне обраному діаметру, визначаємо за такою формулою:
? 1=N/(9,81? D12? Hp ?? HP?? H)? 1=198950/(9,81? 72? 53,42 ?? 53,42? 0,915 )=1,156 (м3/с).
В результаті отримуємо: D1=700см, Q? 1=1,156 м3/с, n? I=81 хв - 1.
3.1.2 Визначення нормальної частоти обертання турбіни РО - 75
Нормальну частоту обертання гідротурбіни виражену числом обертів вала в хвилину, орієнтовно можна визначити за формулою:
=(n? Iн ?? HP)/D1;
де n? 1н - приведена частота обертання робочого колеса натурної турбіни, відповідна робочій точці на універсальній характеристиці.
Необхідно мати на увазі, що n? Iн gt; n? 1м:
? 1н=n? 1м +? n? 1;
де? n? 1 - поправка наведеної частоти обертання з урахуванням масштабного ефекту, що визначається за допомогою наступного виразу:
? n? 1=n? 1опт? [? (? Н max /? М max) - 1];
Значення оптимальної частоти обертання робочого колеса? ? I опт=79 мін1 і максимального ККД? Мmax=91,8% моделі визначаємо за універсальною характеристиці гідротурбіни.
Значення максимального ККД натурної гідротурбіни визначається наступним чином:
? н maх=1- (1-? мmaх)? (0,25 +...
