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水輪機的畢業(yè)設計說明書(編輯修改稿)

2025-01-08 17:47 本頁面
 

【文章內容簡介】 rH —— 設計水頭, rH =; 1n? —— 單位轉速修正值,取 1n? =0。 B 點在 39。1,mrn 水平線上,在其上查找點 39。1( , )mmQ? ,計算功率 39。1tN ,并作輔助曲線39。39。11()ttN f Q? ,即: 水輪機型號HL260/A244 轉輪直徑)(1cmD 效率修正值 Δη 單位參數修正值 39。139。1mnn? 39。1m? 是否修正 方案一 270 % % % 否 方案二 190 % % % 否 14 西華大學畢業(yè)設計說明書 39。 39。 39。 39。1 1 , 1 , 19 .8 1 9 .8 1 ( ) ( )ti ti ti m i m iN Q Q Q? ? ?? ? ? ? ? ?, 而 39。1, 2 3/21tr rNN DH?,在輔助曲線上有一個 39。1trQ, 與之對應,從而得到39。 39。 39。1 , 1 , 1m r t rQ Q Q? ? ?,將 39。1,mrQ 的值返回到模型綜合特性曲線圖上與 39。1,mrn 線相交于 B 點,即為真實工況點。各種方案計算結果如下: (1) HL260/A244 方案一:轉輪直徑 1D =270cm,轉速 n= min/r min/ 39。 ,1 rHnDnrtr???? KWHD NN rtr 39。 ,1 ???? 表 輔助曲線 1139。 ( 39。 )ttN f Q? 計算數據表 輔助曲線如圖 所示。 m? ??? ??? m m 1111?( 3m/S) 39。,1tN (KW) 15 西華大學畢業(yè)設計說明書 圖 輔助曲線 39。39。11()ttN f Q? 找出 B 點位置為 Q= 3m /S,? = (2)HL260/A244 方案二:轉輪直徑 1D =190cm,轉速 n=250 min/r 表 輔助曲線 1139。 ( 39。 )ttN f Q? 計算數據表 m i n/38 39。,1 rHnDn rtr ???? KWHD NN rtr 39。 ,1 ???? 輔助曲線如圖 所示。 m? ??? ??? m m 1111?( 3m/S) 39。,1tN (KW) 16 西華大學畢業(yè)設計說明書 圖 輔助曲線 39。39。11()ttN f Q? 找出的 B 點的位置為 Q= 3m /S,? = 工作范圍的檢查 最大水頭 maxH 下,對應一個 39。1minn ;最小水頭下 minH 下,對應一個 39。1maxn 。這 2 條直線之間應包含主要綜合特性曲線的優(yōu)效率區(qū);同時, B 點應在最優(yōu)工況點的附近,則可認為所選擇的 1D 和 n 是合理的、正確的,否則應重新選擇 1D 和 n 的值。 模型機的單位轉速為: 39。39。111minDnnH? ? ? 式中: n— 額定轉速, r/min; 1D — 真機的轉輪直徑, m; 39。1—n? 單位轉速修正值; —i H 水頭,分別取 mHH i ax ?? 和 mHH i in ?? 。 下面分別求出各種方法下的 39。1minn 和 39。1maxn 大小,計算結果見表 。 17 西華大學畢業(yè)設計說明書 表 39。1minn 和 39。1maxn 大小 水輪機型號 轉輪直徑 1D ( cm) ( /min)nr轉 速 39。1min/min)nr 39。1max( /min)nr HL260/A244 270 190 250 300 各方案的工作范圍及真實工況點 B 如下: 圖 各方案的工況范圍和真實工況點 18 西華大學畢業(yè)設計說明書 根據運行轉速區(qū)間圖可以看出轉輪型號 HL260 裝機一臺在額 定轉速 和裝機二臺在額定轉速 250r/min 時最大轉速和最小轉速所包圍的區(qū)間包含了模型綜合特性曲線的最優(yōu)效率區(qū),而轉輪型號 HL260 裝機一臺在額定轉速為 機二臺在額定轉速 300r/min 時,最大轉速和最小轉速所包圍的區(qū)間偏離了模型綜合特性曲線的最優(yōu)效率區(qū),所以排除轉輪型號 HL260 裝機一臺額定轉速 二臺額定轉速 300r/min 方案。綜上各種方案的工作范圍和真實工況點的檢查,可以選擇出 HL260/A244 裝機一臺轉輪直徑 mmD 27001 ? ,轉速 n=輪直徑 mmD 19001 ? ,轉速 n=250r/min 兩種方案。 確定水輪機導葉的最大開度 對于中小型機組:由于簡化結構的需要,常常使得010 ,?D減少,使得模型與真機之間的幾何相似關系遭到破壞,此時不能利用幾何相似關系進行導葉開度的計算。為了使真機與模型機 導水機構水流運動相似,只有使模型機與真機的導葉出流角相等,即保證 t0m0 ?? ? 。 ??? kbgnQn h *60ta 039。139。10 ?? 式中: 0? —— 導葉出流角 K, ? —— 考慮導葉的擠壓、水流的粘性及環(huán)量損失等的影響系數。通常k=,對于最優(yōu)工況 ? =~,對 于限制工況 ? =~1。 39。139。1nQ —— 分別帶最優(yōu)工況和限制工況下的流量和轉速。可以得出最大開度和最優(yōu)開度下的出流角。 計算結果: ?? ? ?? ? 計算水輪機的設計流量 rQ 19 西華大學畢業(yè)設計說明書 rQ 的計算式 HNtFr ?? 式中: FN —— 水輪機的軸功率, kw; rH —— 設計水頭, m; t?—— 設計工況點 B 點的真機效率。 方案一計算得: rQ = sm/3 方案二計算得: rQ = sm/3 smqsmQZQ plv /56/ 3,3 ???? 式中: Z —— 機組臺數,本設計中方案一為一臺,方案二為兩臺。 plvq, —— 電站引用流量, plvq, =56 sm/3 。 所以,該設計流量滿足要求 。 確定水輪機的允許吸出高度 水輪機在不同工況下的空蝕系數 σ是不同的。所以應根據不同水頭的軸功率 即根據相應的 39。139。1nQ 值,從綜合特性去線上查找相應的空蝕參數 σ,并按下式計算: HkH s ?????? 900/10 或 HH s )( ?? ?????? 900/10 式中: ▽ —— 水電站水輪機安裝海拔高度, m; σ —— 各水頭下的工況點的空蝕系數; Δσ—— 空蝕系數的修正值; ?k —— 空蝕安全系數。 空蝕系數修正值可通過手冊查找,而 在進行各水頭的工況點的空蝕系數查找時, 20 西華大學畢業(yè)設計說明書 需作輔助曲線 39。139。139。1 )( tttt fN ??? ,為此列表計算,結果見表 ,并得出各水頭下的輔助曲線。且在各水頭下,2/32139。1 it HD NN ?為已知,從輔助曲線上即可找到該水頭下的輔助曲線。且在各水頭 下付出額定功率的工況點,從而得到其空蝕系數。 列表計算時,包括了 mH ? , mH 322 ? , mHr 38? , mH 454 ? , mH ? 五個水頭。 方案一: mmD 27001 ? n= 表 各水頭下的輔助曲線 Hi mH ? mH 322 ? it HDnn 139。1 ? 39。139。1 tm nn ? m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN 1 1016 990 2 1107 1067 3 1169 1093 4 1225 1130 5 1290 1223 6 1322 1250 7 1353 1275 8 1380 1320 Hi mHr 38? mH 454 ? it HDnn 139。1 ? 39。139。1 tm nn ? m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN 1 940 858 2 982 890 21 西華大學畢業(yè)設計說明書 續(xù)表 根據查出的數據,畫出 39。39。1t 1()tN f Q? 曲線,見圖 : ( a) mH ? (b) mH 322 ? 3 1014 922 4 1048 985 5 1142 1047 6 1179 1103 7 1215 1143 8 1243 1184 Hi mH ? it HDnn 139。1 ? 39。139。1 tm nn ? m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN 1 741 2 803 3 870 4 932 5 1061 6 1123 7 1215 8 1308 22 西華大學畢業(yè)設計說明書 (c) mHr 38? (d) mH 454 ? (e) mH ? 圖 輔助曲線 39。39。1t 1()tN f Q? 各水頭下的 39。39。1t 1()tN f Q? 曲線,再根據 39。1ti 2 3/21 NiN DH?錯誤 !未找到引用源。 值查出對應的單位流量 錯誤 !未找到引用源。 ,再將各水頭下單位流量的和對應的單位轉速值查 HL260/A244 綜合效率特性曲線,依次得出各空蝕系數 ,空蝕系數修正值經查《水輪機》取值為 : 1?? , 2?? , 3?? , 4?? , 5?? 在各水頭下,計算水輪機的吸出高度 sH ,見表 。 表 水輪機吸出高度 sH iH ( m) mH ? mH 322 ? mHr 38? mH 454 ? mH ? σ sH (m) 23 西華大學畢業(yè)設計說明書 則 sH = mini}{ sH = 方案二: mmD 19001 ? n=250r/min 表 各水頭下的輔助曲線 Hi mH ? mH 322 ? it HDnn 139。1 ? 84 39。139。1 tm nn ? 84 m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN m? t? )/L39。1 SQt( )Kw39。1( tN 1 1030 970
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