Характеристики рабочего колеса гидротурбины :

Координаты рабочей точки

,

,

𝜼_н=90,1%,

при м, ,

Зона работы турбины

,

,

Высота отсасывания

H_s=-8,23 м,

Отметка рабочего колеса

100,8 м.

2. Основные параметры плд 170

Для поворотно-лопастных и диагональных гидротурбин, на универсальной характеристике которых линия 5% запаса мощности отсутствует, значение должно быть таким, при котором обеспечивается достаточно высокое значение КПД турбины и не происходит существенного развития кавитационного процесса. Как правило, это обеспечивается, когда в расчетной точке приведенный расход больше оптимального расхода (в точке максимального КПД) на 30-50%, т.е.

Меньшие значения , соответствующие коэффициенту 1,3, выбирают для тихоходных типов рабочих колес, а большие, соответствующие коэффициенту 1,5, для самых быстроходных (ПЛ-10, ПЛ-20)

Находим расчетную точку на универсальной характеристике

Значение КПД натурной турбины определяется также, как и для РО турбины, с учетом предварительной поправки на масштабный коэффициент

Вычисляем диаметр рабочего колеса

Полученное значение диаметра округляем до стандартного большего значения ([5], с.19 т.1.5.): D₁^ПЛД170=1,8 м.

Синхронная частота вращения

По формуле:

где Н= оптимальная приведенная частота вращения турбины, определяется с помощью масштабного коэффициента по формуле

где оптимальная приведенная частота вращения модели, максимальное значение КПД модели. Величины определяются по универсальной характеристики мин^-1, .

где - диаметр и напор модельной турбины, которые указываются на универсальной характеристике.

По таблице 1.6 на стр. 21 [5] выбираем синхронную частоту вращения. При округлении принимаем ближайшее значение синхронной частоты. Так как значение получается много больше табличного, увеличиваем диаметр рабочего колеса. Принимаем D₁^ПЛД170=2,12 м и .

Для дальнейших расчетов необходимо найти поправки по КПД и по приведенной частоте вращения , учитывающие увеличение КПД и приведенных оборотов натурной турбины по сравнению с моделью за счет масштабного эффекта. Поправку на приведенный расход обычно не учитывают. В соответствии с рекомендациями номенклатуры поправку определяют по формуле:

Найденные поправки, вычисленные для оптимального режима, можно принять одинаковыми для всех режимов работы гидротурбины, т.е. ,

Пересчитаем величины установленной мощности и рабочего расхода турбины:

Зона работы гидротурбины

После расчёта и выбора диаметра и частоты вращения n проектируемой гидротурбины необходимо убедиться в правильности выбранных значений. Для этого на универсальную характеристику наносим зону работы проектируемой гидротурбины.

Зона работы ограничена по приведенной частоте вращения двумя горизонтальными линями, соответствующими минимальному и максимальному напорам, то есть линями:

Указанные линии соответствуют работе гидротурбины при заданных минимальном и максимальном напорах.

При правильном выборе турбины полученная зона ее работы должна охватывать центральную часть универсальной характеристики (УХ) и с достаточно высокими значениями КПД.

Т.к. зона работы ПЛД170 не охватывает центральную часть универсальной характеристики с достаточно высоким КПД, то из двух гидротурбин выбираем радиально-осевую гидротурбину с типом рабочего колеса РО170.