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水利工程论文-用水轮机能量特性比较稳定性-紊流损失分析法.doc水利工程论文-用水轮机能量特性比较稳定性-紊流损失分析法.doc

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水利工程论文-用水轮机能量特性比较稳定性-紊流损失分析法摘要:变换欧拉方程式推导出紊流方程式,该方程中提出了“虚拟最优工况”的概念,将转轮前后的紊流流态分离出来,利用水轮机的能量特性计算紊流损失,比较其大小,以判断稳定运行的风险。关键词:紊流损失比较转轮稳定性在水轮机招标的评标阶段,对水轮机水力设计的评审是极其重要的工作内容,选择相对优良的水力设计是招标成功的重要标志之一。水轮机水力特性包括能量、气蚀、稳定三大特性,其中稳定性是发电设备能否发挥效益的基础。三峡水电站水轮机运行条件复杂,对机组的运行稳定性要求高,三峡总公司始终强调“将机组稳定性放在首位”,因而在三峡机组招标评议中,对转轮的稳定性重视程度超出了以往国内任何电站。在评标中,除采用常规方法进行稳定性分析外,还讨论了用紊流损失分析法对各家水轮机稳定性的对比分析。专家们认为,紊流损失分析法的取值是能量特性,依据可靠,结论客观。本文将这种分析方法整理如下,以与同行研讨。1欧拉方程式及应用欧拉方程式是研究水轮机工作原理的基本方程式,它的确立至今已有240年以上的历史,但仍被运用,其形态:ηH=(u1V1cosa1-u2V2cosa2)/g(1)式中:u1,u2——叶片进口、出口的圆周速度V1,V2——水流进入、流出叶片的绝对速度a1,a2——V1,V2分别与U1,U2的夹角H,η——水流的工作水头和效率本文运用欧拉方程式(1),不是用来设计转轮,而是用来解释发生在转轮前、后的水力现象,准确的说是运用欧拉方程式所反映的物理概念。我们将欧拉方程式用于转轮整体,即:(1)式右边是发生在转轮前、后水流平均的工作特性,(1)式左边是实现这种工作特性所需的有效水头,且这一有效水头是通过精确的测量获得的。2紊流方程式的建立混流式转轮的叶片是固定的,它不能随水头H和流量Q的变化而变化,因而在不同的工况(H,Q)点,在叶片进、出口出现不同的水流紊流,认识水流的运动规律是分析转轮稳定特性的基础。2.1设计工况在设计工况下,水流从蜗壳进口到尾水管出口是顺畅的,稳定的,此时转轮的工作效率最高为ηmax,因而将设计工况又称为“最优工况”。设计工况下的设计水头记作H0,设计流量Q0,该工况下的转轮叶片进出口水流速度三角形见图1,速度三角形的各速度含义及符号为同行所熟知,在此不赘述。图1设计工况转轮叶片进出口水流速度三角形设计工况的设计原则是水
编号:201312122223346374    类型:共享资源    大小:39.09KB    格式:DOC    上传时间:2013-12-12
  
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