ом розгінна частота обертання перевищує робочу в 1,8 рази.
. 2 Визначення параметрів турбіни ПЛ - 60
. 2.1 Визначення діаметра робочого колеса гідротурбіни ПЛ - 60
Розглянемо варіант застосування гідротурбіни ПЛ - 60.
Для ПЛ гідротурбін координати робочої точки визначаються наступними виразами:
n? I=n? Iопт + (1 ... .2) ,? 1=(1,3 ... .1,5) Q? 1опт,
де Q? 1опт приведена витрата в оптимумі універсальної характеристики.
Таким чином, робоча точка має наступні координати:
? I=112 хв - 1, Q? 1=1 211 л/с=1,211 м3/с.
ККД натурної гідротурбіни визначаємо за допомогою наступного виразу:
? н =? м + ??;
де? м - ККД модельної турбіни в робочій точці універсальної характеристики обраної турбіни,? м=0,9015;
??- Поправка за рахунок масштабного ефекту, в першому наближенні приймаємо ??=0,03, тоді:
? н =? м + ??=0,883 + 0,03=0,913
Тоді діаметр робочого колеса:
=? 198950/(9,81? 1,211,42 ?? 53,42? 0,913)=6,9 (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? 0,913 )=1,16 (м3/с).
В результаті отримуємо: D1=700см, Q? 1=1,16 м3/с, n? I=112 хв - 1.
. 2.2 Визначення нормальної частоти обертання турбіни ПЛ - 60
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=118 хв 1 і максимального ККД? Мmax=91,6% моделі визначаємо за універсальною характеристиці гідротурбіни.
Значення максимального ККД натурної гідротурбіни визначається наступним чином:
? н maх=1- (1-? мmaх)? (0,25 + 0,75? 5? Reм/Reн)
де ставлення чисел Рейнольдса в модельній і натурної гідротурбінах визначається наступним виразом:
м/Reн=(D1м? Hм)/(D1н? Hн)=(4,6? 4)/(7? 53,42)=0,18;
Де D1м - діаметр робочого колеса модельної гідротурбіни, D1м=4,6 м;
Де D1н - діаметр робочого колеса натурної гідротурбіни, н=7 м;
Нм - натиск модельної гідротурбіни, Нм=4 м;
Нн - натиск натурної гідротурбіни, Нн=53,42 м.
Таким чином значення максимального ККД гідротурбіни:
? н maх=1- (1-0,898)? (0,25 + 0,75? 5? 0,18)=0,91;
Тоді поправка наведеної частоти обертання:
? n? 1=n? 1опт? [? (? Н max /? М max) - 1]=
=109? [? (0,91/0,898) - 1]=0,48 (хв - 1);
Наведена частота обертання робочого колеса натурної турбіни:
? 1н=n? 1м +? n? I=112 + 0,48=112,48 (хв - 1);
Нормальна частота обертання гідротурбіни:
=(n? Iн ?? HP)/D1=(112,48 ?? 53,42)/7=117,46 (хв - 1).
Відповідно з умовою, зазначеним у пункті 4.2а. приймаємо нормальну частоту обертання n=125 хв - 1, що відповідає p=24.
. 2.3 Перевірка правильності вибору діаметра і частоти обертання турбіни ПЛ - 60
Після розрахунку і вибору діаметра D1 і частоти обертання n проектованої гідротурбіни необхідно перевірку зазначену в пункті 4.3а.
Рівняння обмежувальних ліній визначаються наступними вирАжен:
n? I м max=n? D1 ...
