冲击式水轮机有关技术问题是
geniili2008
2007年10月14日 12:47:43
来自于选型导购
只看楼主

冲击式水轮机有没有单位流量,喷嘴口的单位流是怎样计算的?喷嘴机构开启力是怎样计算的?

冲击式水轮机有没有单位流量,喷嘴口的单位流是怎样计算的?喷嘴机构开启力是怎样计算的?
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geniili2008
2007年10月27日 20:42:54
2楼
乍么没人看?
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shuqin118
2007年10月29日 14:52:24
3楼
冲击式水轮机有没有单位流量,
我个人认为没有单位流量的计算。我的很多帖子都说了这个问题的。


喷嘴口的单位流是怎样计算的?
没有搞清楚你问的是什么。

喷嘴机构开启力是怎样计算的?
你自己google搜索找下“水斗式水轮机喷针的轴向水推力数学解析法”这篇文章,写的很详细。还有就是93年的“重水技术“杂志上有一篇关于任意角度喷针计算的文章。
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gongwanni
2007年11月27日 08:55:38
4楼
我觉得不是完全没有,否则小转轮为什么不能配大喷嘴?当然是与M有关,但M必然是和D1相关,必然D0与Q0相关!

说到水推力,考虑关闭状态,向关闭方向的力就是在喷嘴截面乘水压,向后的力就是反方向密封轴颈截面乘水压。也就是后轴颈直径小于喷嘴直径就有自关闭趋势。
考虑完全开启状态,向关闭方向的力几乎为零了,只有向后的力就是反方向密封轴颈截面积乘水压。
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shuqin118
2007年12月01日 23:56:16
5楼
我觉得不是完全没有,否则小转轮为什么不能配大喷嘴?当然是与M有关,但M必然是和D1相关,必然D0与Q0相关!

转轮的水斗是按照射流直径设计的啊。 不好意思,没有看懂。反正有一个事实就是这样的,比如612米 2500千瓦 选择100/1*8 (99/1*8 101/1*8 ) 132/1*8 165/1*8 甚至取到390/1*8 发的电都是一样多的,换句话说就是,发电的多少不因转轮直径而改变。但是由于其他很多原因比如经济,导致了最优的是100/1*8才是你要的结果。你也可以看看那些级别比较高的论文,比如“冶勒水电站120MW水斗式水轮发电机组”通篇选型没有提到过单位流量的计算。


说到水推力,考虑关闭状态,向关闭方向的力就是在喷嘴截面乘水压,向后的力就是反方向密封轴颈截面乘水压。也就是后轴颈直径小于喷嘴直径就有自关闭趋势。
考虑完全开启状态,向关闭方向的力几乎为零了,只有向后的力就是反方向密封轴颈截面积乘水压。

呵呵文字表述很繁杂,下面是我计算的一个,你看看你算得是不是也是这么多。



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wxz123123
2007年12月02日 14:24:30
6楼
相似定律和水斗式水轮机没有关系的
《水斗式水轮机基础理论与设计 》里面说的很清楚,
书店有卖的,18元
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gongwanni
2007年12月03日 14:23:41
7楼


很高兴和你讨论一下,也谢谢你的解释,当然你在和马良的讨论及其他很多帖子已经说的很清楚
我前面的意思是:应该有一个单位流量的限制.

你的计算好像是直接用喷针直径算的,我觉得应该用后面轴径算.
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geniili2008
2007年12月05日 22:04:37
8楼
我认为应该用喷针直径来计来恰当些,shuqin118的计算没什么大问题,我用过的
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shuqin118
2007年12月09日 23:41:30
9楼


我标注了一个45度的角度,看见了吗? 也就是62/45的。所以我是按照......
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wxz123123
2007年12月12日 13:07:44
10楼
现在将《水斗式水轮机基础理论与设计》(周文桐,周晓泉主编)的一些结论摘抄如下:
1,双击式水轮机已经退出历史舞台,水斗式水轮机就是射流入射角为0的斜击式水轮机,且是所有斜击式水轮机中效率最高者。
2,水斗运动速度U=3.14×D×n/60,喷嘴效率φ2=0.97,射流线速度V12==φ2×2gh,速度比ψ=U/V1,理想ψ=0.5,实际最佳为0.48。
3,水斗式水轮机必须保证在其最优单位转速下运行,所有,n1’=40r/min,速度比ψ=0.48,故Dn=40H1/2,转轮直径与出力和流量无关。
4,水斗式水轮机的直径比m过小,水斗数少,水斗根部强度差,容易裂纹或断斗,效率偏低;m过大,转轮薄,水斗多,水斗尺寸小,制造麻烦。
5,水斗式水轮机没有汽蚀,只有剥蚀,为了避免水斗裂纹和断斗,必须限制水斗式水轮机的直径比m,它不能过小。
6,射流直径d0=0.029751×N/H3/2×η
7,水斗式水轮机与相似理论没有关系,原因为(好多啊,有扫描仪就好了):
相似理论的根本条件是几何相似,运动相似和动力相似。动力相似有三个相似准则,压力相似,重力相似和黏性力相似。冲击式水轮机的射流运动为恒压流动,故与压力无关;由于射流的高速度,水在水斗做功的过程非常短,重力和黏性力的因数可以忽略不计;因此,在冲击式水轮机中仅剩下几何相似和运行相似了。
(1) 冲击式水轮机的工作介质为大气中的射流,并无固定的边界可言,要保证几何相似,水汽分界面也应该相似,这就使得几何相似的条件非常苛刻,因此可能性非常小,而整机的相似就更加渺茫。
(2) 运动的相似就是进出口速度三角形的相似,而这已经在水斗设计的时候得到定义,因此运动的相似也是几何相似的一种延伸。
(3) 冲击式水轮机的射流是在大气中运行并工作的,其所有能量均表现为动能,射流与水斗的能量交换过程就是碰撞,其原理就是动量定理,就是牛顿第二定律。
(4) 射流对水斗的做功状态时刻在变,根本无稳定可言。
(5) 按任何水力条件设计的水斗式水轮机,几乎不可能与某个模型水轮机相似。
(6) 水斗式水轮机几何相似的根本指数为直径比m。两台水轮机直径比相同的可能是很小的,因为其转轮直径D由水头定,而射流直径d,则源于流量。
(7) 设计了一台冲击式水轮机,很难想象,会为此专门设计一台几何相似模型,然后按此进行模型试验(除非一定要这么做,那是例外),所以,就整体而言,相似理论不属于水斗式水轮机。
现在将书上的一道例题简单的说一下:
H=950m,N=30000kw,发电机效率为93%(低了一些吧),水轮机效率90%,水轮机功率为32260kw,流量Q=3.846=6×0.641m3/s, 喷嘴效率φ2=0.97, 射流线速度V1=(φ2×2gh)1/2=134.46m/s.射流直径d0=8cm,转速n=600r/min,n1’=39.9r/min,速度比ψ=0.479(在最优范围之内),转轮直径为2.05m, 水斗运动速度U=3.14×D×n/60=64.37m/s,水轮机型号为CJX-L-205/6×8
现在斗胆将shuqin118猛人的<水斗式水轮机选型>实例帖子中的实例5,额定水头540米,单机出力20000千瓦,结论为CJA237-L-155/4×12,n11=40,n=600用速度比复核一下,U=3.14×D×n/60=3.14*1.55*600/60=48.67r/min, V1=(φ2×2gh)1/2=(0.97*2*9.81*540)0.5=101.3753 r/min,速度比ψ=U/V1=48.67/101.3753=0.480097≈0.48,为最佳速度比。
结论为CJA237-L-185/3×14,n11=39.8,n=500用速度比复核一下,U=3.14×D×n/60=3.14*1.85*500/60=48.41r/min, V1=(φ2×2gh)1/2=(0.97*2*9.81*540)0.5=101.3753 r/min,速度比ψ=U/V1=48.41/101.3753=0.478,在最优范围之内。
疑问:3喷嘴机型不为什么不选CJA237-L-155/3×14,n11=40,n=600,这样的话速度比为0.48,为最佳速度比,是因为直径太小了,3喷嘴不好安装,还是速度为600偏高了,还是因为直径比太小了,水轮机效率低。
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gongwanni
2007年12月13日 14:26:22
11楼
“疑问:3喷嘴机型不为什么不选CJA237-L-155/3×14,n11=40,n=600,这样的话速度比为0.48,为最佳速度比,是因为直径太小了,3喷嘴不好安装,还是速度为600偏高了,还是因为直径比太小了,水轮机效率低。”
我想一定是张猛人觉得500米以上水头选155/3×14时M值偏高了。
还是请猛人亲自回答,本人也学习一下。
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