Гидравлические турбины

Как мы уже говорили гидравлические машины, которые получают энергию от жидкости и передают её рабочему органу называются гидродвигателями (или гидротурбинами). Гидротурбины широко распространены в энергетике. В настоящее время в России около 20% энергии вырабатывается на гидроэлектростанциях.

Для использования гидравлической энергии рек и преобразования её в механическую энергию вращающегося вала генератора на гидростанциях применяются гидротурбины. Их мощность доходит до 650 тысяч кВт.

В зависимости от характера потока, в пределах рабочего колеса, турбины делятся на два класса: реактивные и активные.

Рабочие колёса реактивных турбин осуществляют преобразование всех трёх компонентов энергии жидкости: геометрической, пьезометрической и скоростной.

Реактивные турбины подразделяются на пропеллерные, поворотно-лопастные, радиально-осевые и диагональные.

Пропеллерные турбины по внешнему виду напоминают винт корабля.

Поворотно-лопастные турбины такие же по внешнему виду, но лопасти у них могут поворачиваться.

Радиально-осевые турбины чем то похожи на беличье колесо. Они состоят из верхнего обода, нижнего обода и криволинейных лопаток.

К активным турбинам относятся ковшовые турбины.

Область применения.

Пропеллерные и поворотно-лопастные применяются при напорах до 40-80 м. Эти турбины считаются тихоходными.

Радиально-осевые турбины применяются при напорах от 30 до 500 м. Это довольно быстроходные турбины. У нас в стране почти на всех сравнительно крупных гидроэлектростанциях установлены такие турбины.

Ковшовые турбины средние и крупные применяются при напорах от 300 м и выше. Малые турбины применяются при напорах с 40 м.

Основные параметры гидротурбин.

Напор Н_м; Расход через турбину Q м³/с; Число оборотов n; КПД – η.

Более подробно принципы действия гидротурбин, их конструктивные особенности, области применения, рабочие и универсальные характеристики вы рассмотрите самостоятельно. Основным учебником у вас будет И. Н. Смирнов «гидравлические турбины и насосы».

Подведённая к турбине мощность потока в кВт равна

,

где Н – рабочий напор в м;

Q – расход воды через турбину в м³/сек.

Развиваемая турбиной мощность всегда меньше чем подведённая к ней на величину потерь. Потери могут быть объёмные, гидравлические и механические.

,

где η – КПД турбины.

Для современных турбин КПД довольно высокий и составляет 90-97%.

Дата добавления: 2014-01-07