КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Основное уравнение турбины
Рабочие параметры гидравлической турбины Рабочими параметрами турбины являются: тип турбины; рабочий напор турбины (минимальный, максимальный и расчет-ный); максимальная мощность турбины при расчетном напоре; максимальный расход турбины при расчетном напоре; КПД турбины при расчетном напоре и номинальной мощности; номинальная частота вращения; номинальный диаметр рабочего колеса; высота отсасывания при расчетном напоре и максимальной мощности; масса турбины. По рабочим параметрам производится подбор гидротурбин при проектировании ГЭС. 6. РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС И ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОТУРБИН
Поток жидкости, поступающий под некоторым углом на рабочее колесо турбины, меняет на рабочем колесе свое направление и уходит с него под другим углом, отличным от угла входа (рис. 6.1).
Выделим в этом потоке элементарную струйку, скорость которой при входе на лопастную систему v 1, а при выходе - v 2. Разложим скорости v 1 и v 2 на три составляющие - по оси турбины vz, по радиусу vr и направлению вращения турбины vu. Составляющая скорости vu создает момент количества вращения жидкости относительно оси вращения рабочего колеса L = m . vu . r, где m - масса жидкости в струйке с центром тяжести, имеющим радиус вращения r. За время dt в межлопастное пространство рабочего колеса по струйке войдет жидкость массой dm = , где dV - объем вошедшей жидкости. Поскольку жид-кость практически несжимаема, то за этот же промежуток времени в соответствии с уравнением неразрывности потока (2.3) из межлопастного пространства рабочего колеса по струйке выйдет такое же количество жидкости. За счет взаимодействия струйки жидкости с лопастями рабочего колеса ее момент количества движения при входе на лопастную систему L 1 отличается от момента количества движения при выходе из лопастной системы L 2. Величина изменения момента количества движения dL за время dt определяется известным выражением
, (6.1) где М - вектор момента внешней силы относительно оси вращения. Для рассматриваемого случая выражение (6.1) можно записать в виде:
, (6.2)
где M ст - момент силы, действующий на струйку жидкости массой dm со стороны лопасти рабочего колеса. Индексы 1 и 2 указывают на соответствие входу и выходу из рабочего колеса. Помножим обе части равенства на угловую скорость рабочего колеса . Учтем при этом, что расход струйки , а действующий на лопасть рабочего колеса со стороны струйки момент силы M тс = - M ст. Тогда мощность N тс, с которой струйка воздействует на турбину, равна
. (6.3) Мощность элементарной струйки N с с учетом (2.10) и (2.13) определяется выражением
, (6.4)
где H - действующий на рабочее колесо напор. Эффективность воздействия элементарной струйки на турбину характеризуется гидравлическим коэффициентом полезного действия :
, (6.5)
где u 1 и - окружные скорости точек рабочего колеса. Выражение (6.5) можно еще представить в виде . (6.6)
Поток в турбине состоит из множества элементарных струек. Если понимать под скоростями в уравнении (6.6) осредненные значения для всего потока, а под - гидравлический КПД турбины, то данное уравнение справедливо для турбины в целом. Уравнение (6.6) носит название основного уравнения турбины. Впервые оно было выведено Леонардом Эйлером в 1751 г.
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 2323; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |