допомогою витрати (м 3 / с) і напору (м):
P=9,81 QH.
У двигунах ГЕС можна використовувати тільки частина потужності потоку води в створі через неминучих втрат потужності в гідротехнічних спорудах, турбінах і генераторах, що враховуються коефіцієнтом корисної дії?. Таким чином, наближено потужність ГЕС
P=9,81 QH?.
Напір Н збільшують на рівнинних річках за допомогою греблі (рис. 2.17, а), а в гірських місцевостях будують спеціальні обвідні канали, звані дериваційними (рис . 2.17, б)
У гідравлічних турбінах перетвориться енергія води в механічну енергію обертання вала турбіни. Турбіна називається активною, якщо використовується динамічний тиск води, і реактивної, якщо використовується статичний тиск при реактивному (див. рис. 2.11) ефекті.
В ковшової активної турбіне_ (рис. 2.18, а) потенційна енергія гідростатичного тиску в суживающейся насадці - соплі - повністю перетворюється в кінетичну енергію руху води. (Робоче колесо турбіни виконано у вигляді диска, по колу якого розташовані ковшеподібні лопаті (рис. 2.18, б). Вода, огинаючи поверхні лопатей, змінює напрямок руху. При цьому виникають відцентрові сили, що діють на поверхні лопатей, і енергія руху води перетворюється на енергію обертання колеса турбіни.
Якщо швидкість руху води, яка витікає з турбіни, дорівнює нулю, то вся кінетична енергія води, не рахуючи втрат, перетворюється на механічну енергію турбіни. Усередині сопла розташована регулююча голка (рис. 2.18), переміщенням якої змінюється вихідна перетин сопла, а отже, і витрата води.
У реактивної гідравлічної турбіні на лопатях робочого колеса перетвориться як кінетична, так і потенційна енергія води в механічну енергію турбіни. Вода, що надходить на робоче колесо турбіни, володіє надлишковим тиском, яке по мірі протікання води по проточному тракту робочого колеса. зменшується. При цьому вода надає реактивне тиск на лопаті турбіни і слагающая потенційної енергії води перетворюється в механічну енергію робочого колеса турбіни.
За рахунок кривизни лопатей змінюється напрямок потоку води, при якому, як і в активній турбіні, кінетична енергія води в результаті дії відцентрових сил перетворюється на механічну енергію турбіни. Робоче колесо реактивної турбіни на відміну від активної повністю знаходиться у воді, тобто потік води надходить одночасно на всі лопаті робочого колеса. Різні конструкції робочих коліс реактивних турбін показані на рис. 2.19.
У радіально-осьових турбін лопаті робочого колеса мають складну кривизну, тому вода, що надходить з направляючого апарату, поступово змінює напрямок з радіального на осьовий. Такі турбіни використовують у широкому діапазоні напорів від 30 до 600 м. В даний час створені унікальні раднально-осьові турбіни потужністю 700 МВт.
Пропелерні турбіни володіють простою конструкцією і високим ККД, однак у них із зміною навантаження ККД різко зменшується.
У поворотно-лопатевих гідротурбін на відміну від пропелерних лопаті робочого колеса повертаються при зміні режиму роботи для підтримки високого значення ККД.
Двухперовие турбіни мають с...
