Модельные испытания.
Достаточно полные и надежные характеристики турбин, освещающие широкий диапазон режимов их работы, удается получить только экспериментальным путем. При проектировании турбин расчетным путем обычно разрабатывается несколько вариантов формы проточного тракта, а окончательная их оценка и отработка производятся на основании данных модельных испытаний на опытных стендах. В результате этих испытаний выдаются универсальные характеристики (модельные), по которым строятся эксплуатационные и другие характеристики для натурных условий.
Различают два вида стендов: энергетические, на которых выявляются все показатели работы турбин в бескавитационных условиях работы, и кавитационные, используемые для определения кавитационных показателей. Энергетические стенды рассчитываются на испытания моделей турбин диаметром от 250 до 460 (800) мм, кавитационные 250 ÷ 460 мм.
Энергетический стенд состоит из баков верхнего и нижнего бьефов, накопительной емкости и подающего насоса. Между баками монтируется модель турбины, причем выдерживается геометрическое подобие и спиральной турбинной камеры, и отсасывающей трубы. С целью поддержания уровня в верхнем баке в нем имеется водослив, через который сбрасывается в накопительную емкость избыток воды, подаваемой насосом. Для успокоения и выравнивания потока служат решетки. Напор на энергетических стендах обычно составляет 2—6 м.
Лабораторные испытания моделей гидротурбин производятся при различных открытиях лопаток направляющего аппарата, которые измеряются или расстоянием а0в свету между двумя соседними лопатками направляющего аппарата, или выражается в долях от максимального открытия, принимаемого за единицу.
При каждом открытии регулирующего органа исследуют несколько 10 ÷ 12 режимов, соответствующих разным нагрузкам на валу турбины. Нагрузка измеряется посредством различных нагрузочных устройств, например генератора. При заданном открытии регулирующих органов и заданной нагрузке с помощью приборов определяют расход воды Q, протекающей через турбину, число оборотов в минуту n вала турбины и рабочий напор Н, а затем вычисляют приведенные числа оборотов, приведенный расход и к.п.д.:
n′1 = , Q′1 = , η = =
где N – мощность на валу турбины; NП – мощность потока.
Замеренные во время испытаний данные и результаты подсчетов удобно свести в протокол, составляемый для каждого открытия, по форме, приведенной в таблице 1:
Таблица 1. Замеры и подсчеты при испытании моделей турбин.
Данные замеров | Результаты подсчетов | ||||||||
№ реж. | Нагрузка P Вт | Напор Н м | Расход Q л/с | Число оборотов n об/мин | Привед. число об. n′1 об/мин | Привед. расход Q′1 л/с | Полезная мощность N Вт | Затрачен. мощность NП Вт | К.П.Д. η % |
P1 | H1 | Q1 | n1 | n′1 | Q′1, 1 | N1 | NП 1 | η1 | |
P2 | H2 | Q2 | n2 | n′2 | Q′1, 2 | N2 | NП 2 | η2 | |
m-1 | |||||||||
m | Pm | Hm | Qm | nm | n′m | Q′1, m | Nm | NП m | ηm |
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 1749;