Активные гидротурбины.

Работа активной гидротурбины основана на использовании кинетической энергии потока. Для этого потенциальную энергию воды перед плотиной превращают в кинетическую энергию струи, которую направляют в ковши, расположенные на ободе колеса (Рис. 9.1.)

 

 
 

Рис. 9.1. Схема активной гидротурбины (турбины Пельтона)

 

Рис. 9.2. Скорости потока и лопасти в лабораторной системе отсчёта(а) и в системе отсчёта, связанной с лопастью (б).

На рис. 9.2,а показано взаимодействие струи с ковшом в лабораторной (связанной с неподвижным наблюдателем) системе отсчёта. Ковш движется вправо с постоянной скоростью ut. Струя, обтекая поверхность ковша, разворачивается почти на 1800. В идеальном случае разворота потока на 1800 скорость отражённой от ковша струи будет меньше скорости набегающей струи из-за трения воды о поверхность ковша.

На рис. 9.2,б показаны векторы скорости набегающей и отражённой струй в системе координат, связанной с ковшом. В этом случае исходя из закона сохранения количества движения потока жидкости постоянного сечения имеем

ur1 – u2r = (ui – ut)x, (9.2.)

где х – единичный вектор направления набегающей струи.

Сила, действующая на ковш, равна:

F = 2ρ*Q*(ui – ut)x, (9.3.)

где Q – объёмный расход потока жидкости.

Эта сила, перемещая лопасти колеса со скоростью ui, совершает в единицу времени работу (мощность) , равную:

Р(ut) = F*ut = 2ρ*Q*(ui - ut)*ut, (9.4.)

Это выражение имеет максимум при

ut/ui = 0.5. (9.5.)

В этом случае мощность гидротурбины равна:

Рi = (1/2)*ρ*Q*ui2. (9.6.)

Сопла регулируют так, чтобы струи воды набегали на лопасти перпендикулярно и с оптимальной относительной скоростью.

 

Рис.9.3. Внешний вид колеса турбины Пельтона.








Дата добавления: 2016-02-09; просмотров: 1648;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.