(高清版)GBT 15613-2023 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

GB/T15613—2023/IEC6(IEC60193:2019,Hydra国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I 1 2 23.1通则 2 2 4 44水力性能保证值的性质和范围 234.1通则 234.1.1设计数据及商定值 234.1.2水力性能保证值的定义 24 24 244.2通过模型试验验证的主要水力性能的保证值 244.2.1各种类型水力机械的保 244.2.2具体应用 254.3模型试验不能验证的保证值 26 264.3.2最大瞬态过速和最大瞬态压力上升的保证值 26 274.4辅助性能数据 5试验的执行 5.1对试验台和模型的要求 27 27 275.1.3模型要求 285.2尺寸检查 5.2.3尺寸检查的目的 5.2.4一般准则 Ⅱ5.2.6不同类型水力机械的应用 5.2.7尺寸检查的方法 40 40 445.2.11表面波浪度和粗糙度 465.3水力相似 495.3.2本文件中采用的水力相似条件 49 5.3.4雷诺数相似 5.3.5弗劳德数相似 5.4试验条件 5.4.2模型尺寸的最小值和应满足的试验条件 5.4.3测量中的波动和稳定性 5.5试验程序 5.5.4故障和重复试验 5.6测量方法介绍 5.6.2主要水力性能保证相关的参量测量 5.7物理特性 66 70 6.1数据采集和处理 ⅢGB/T15613—2023/IEC60193:20196.1.1概述 6.1.2一般要求 6.1.3数据采集 6.1.5数据采集系统的检查 6.2流量测量 6.2.3测量精度 6.2.4原级方法 6.2.5次级方法 6.3压力测量 6.3.4压力测量仪器 6.3.6真空测量 6.3.7压力测量的不确定度 6.4.2水位测量断面的选择 6.5.2水力比能E的确定 6.5.3E的简化公式 6.6主轴力矩的测量 6.6.1总则 6.6.2力矩的测量方法 6.6.3输入功率/输出功率的测量方法 6.6.5系统检查 6.6.6标定 6.6.7力矩测量的不确定度(95%的置信水平) 6.7转速测量 6.7.1总则 6.7.2转速测量方法 6.7.3检查 6.7.4测量的不确定度 6.8试验结果的计算和表示 6.8.3稳态飞逸转速及流量的计算 6.9.1定义 6.9.2模型试验中不确定度的确定 6.10与保证值的比较 6.10.2插值曲线和总不确定度带宽 6.10.4飞逸转速和飞逸流量 7.1辅助试验数据测量说明 7.1.1通则 7.1.2试验条件和试验程序 7.1.4模型到原型的换算 7.2.1脉动量测量的数据采集和数据处理 7.2.3主轴力矩脉动 7.3轴向力和径向力 7.3.2轴向水推力 7.3.3径向推力 7.4.1通则 7.4.2导叶力矩 7.4.3转轮叶片力矩 V7.4.4水斗式水轮机喷针作用力和折向器力矩 7.5.1总则 7.5.2四象限 7.5.3运行工况 7.5.4试验范围 7.5.5拓展运行范围的试验方法 7.6.1总则 7.6.2试验目的 7.6.3试验的实施 7.6.4试验结果分析 7.6.5换算到原型 7.6.6不确定度 附录A(资料性)无量纲术语 附录B(规范性)物理特性、数据 附录C(资料性)试验和计算程序汇总 附录D(规范性)反击式机械水力效率的比尺效应 附录E(资料性)GB/T15613和IEC62097:2019关于反击式水力机械水力效率换算 203附录F(规范性)考虑机组摩擦损失和风损的原型飞逸特性的计算 附录H(资料性)误差源分析和不确定度评估的示例 附录I(规范性)水斗式水轮机水力效率的比尺效应 214附录J(规范性)恒定运行条件下试验的随机误差分析 附录L(资料性)水力比能、流量和功率的流程图 223附录M(资料性)压力信号的同步和异步分量 附录N(资料性)水力系统的固有频率 228参考文献 233MGB/T10969—2008《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机通流部件技术条件》c)更改了模型和原型尺寸检查方法和检查工具(见5.2.1、5.2.3、5.2.4、5.2.5和5.2.7,h)更改了空化试验中气核含量的测量方法/基准(见.2,GB/T15613.1—2008中的k)更改了将模型压力脉动测量值换算到原型的方法(见,GB/T15613.3—2008中M 2008年第一次修订时，以GB/T15613—1995和IEC60193:1999为基础，将标准分为 本次为第二次修订。1—模型水力性能的保证值。2GB/T15613—2023/IEC601下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文GB/T3505—2009产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法术语、定义及表面结构参数ISO2186封闭管道中流体流量的测量一次装置和二次装置之间压力信号传送的连接法(Fluidflowinclosedconduits—ConnectionsISO2533标准大气(Standardatmosphere)ISO4185封闭管道中液体流量的测量称重法MethodbycollectionofIEC62097:2019径流式和轴流式水力机械模型到原型性能换算方法(Hydraulicmachines,ra-dialandaxial—Methodologyforperformancetranspositionfrommodeltopro试验点point水力性能hydraulicperformance3V/F转换器V/Fconverter当模拟信号的采样频率小于两倍最高信号频率或噪声分量频率(尼奎斯特频率)时，该测量过程将计算机对其他兼容设备进行控制和通信的通信端43.3单位下标和符号比能术语定义下标或符号性能保证所指定的水力机械高压侧断面(见图1)1性能保证所指定的水力机械低压侧断面(见图1)2换算到断面1(见.3)换算到断面2(见.3)2'、2”、…1)N=kg·m·s-²,Pa=kg·m-¹5GB/T15613—2023/IEC60(续)定义下标或符号——不应超过值；///或/原型PrototypeP模型ModelM雷诺数为常数下的模型环境Ambient电站PlantRBD活动导叶GuidevaneGN轴向Axiala径向Radialr笛卡尔坐标系水力Hydraulich术语“高压”和“低压”定义为机械的两侧并与水流方向无关，因此它们与水力机械的运行方式也无6水轮机进/出口断面高压测量断面①①机械②②水泵进/出口断面图1水力机械示意图图2导叶开度和角度定义A过流通道的面积(转轮、流道等)S导叶开度相邻导叶间最短距离(若必要可指规定断面处)(见图2)的平均am7GB/T15613—2023/IEC6定义以关闭位置为基准测量的平均导叶角度(见图2)a喷针行程(冲击式水轮机)以关闭位置为基准测得的平均喷针行程sm以给定位置为基准测得的转轮/叶轮叶片的平均角度β公称直径水力机械的公称直径(见图3)Dm转轮/叶轮相邻叶片间的平均最短距离(见图14和图m冲击式水轮机水斗最大内部宽度(见图3)Bm径比。高程Level2m长度LengthLm8b)图3公称直径和水斗宽度9定义高程的函数，是一个理论值，见表B.1g热力学温度(开尔文)体积VolumeVa)水的密度蒸馏水的密度值见.3和表B.2c)空气密度空气密度值见和表B.5d)水银密度汽化压力(绝对)在热力学平衡条件下，物体从液态转化为气态的注：汽化压力只与温度有关。蒸馏水的汽化压力表征液体一种力学性能的量(见ISO80000-4)μ动力黏度与密度之比。和表B.3V表面张力定义流量(体积流量)单位时间内流过系统中任一断面的水的体积Q单位时间内流过系统中任一断面的水的质量。p和单位时间内流过任一测量断面的水的体积，如1'(见和)(续)定义单位时间内流过基准断面1或2的水的体积的体积(见),例如注：正常条件下的模型试验，可以假定Qi=Q₁在nr条件下的流量(见2)水轮机在规定转速(通常指同步转速)、规定水力比能下机械功率为零时的流量q7圆周速度Peripheralve-un原型有效，详细定义见GB/T20043—2005中的定义绝对压力相对于理想真空所测流体的静压力环境压力环境空气的绝对压力(见)。表计压力p管如此，因为水头这一术语使用很广泛，因此在这里仍然加以应用中，即本条的比能术语和3.4.8中的水头术语。它们之间只差一个g,即当地重力加速度。定义的比能差，其中需考虑到水的可压缩性(见6.5)式中并假设g=g₁=g₂注：p₁和p₂可分别由pal和p₂计算，并考虑0₁或0₂对其值的影响，温度差对p的影响可忽略不计E水泵零流量(关死点)时的以及叶轮叶片开度下的比能水运动时的比能：E(见图45)断面2相对于水力机械基准面的绝对水力比能与(见图45)空化系数无量纲术语，表明水力机械运行时的空化情(见)σ空化因数无量纲术语，表明水力机械运行时的空化情注：表示为净正吸入比能NPSE与n²D²的比值(见空化系数0系数相比保持不变时的最低空化系数。义空化系数0(见图4)(续)定义空化系数1系数。注：在某些情况下，空化曲线形状很难定义空化系数1(见图4)临界空化系数通常由观察确定(见图4)电站空化系数电站运行条件下的空化系数(按附录K计算)b)7%GB/T15613—2023/IE定义水轮机水头或水泵扬程Hm以及叶轮叶片开度下单位重量水的能量m吸出高度断面2处单位重量水的能量，对应于水力机械基准m断面2相对于水力机械基准面的水头与汽化压力水头p.之差(见图45)m水力机械上作为基准的某一点的高程(见图5),m空化基准面的某一点的高程(见)m压力测量设备的高程(见图38)m测量仪器与水力机械基准面的距离(见图38)mGB/T15613—2023/IEC60图5水力机械的基准面定义(水泵)P₀=E(pQ)₁PW水力机械的机械功率(功由水轮机主轴提供或供给水泵主轴的机械功率，轴承和轴密封产生的损失归于水力机械内(见图6)PW(见图6)W水力机械的导轴承、推力轴承和轴承密封中损失的机械功率(见图6)W叶轮开度下的水泵功率W率对应(见)T轮/叶轮的机械功率对应(见)水力机械的导轴承、推力轴承和轴密封中的摩擦力矩(见)q=q'+q”断面1的流量效率q=q'+g”PA=E(pQ)₁注1:公式未考虑水的可压缩性。注2:内部损失的详细分析，参见附录L。注3:圆盘摩擦损失和泄漏损失(容积损失)在水力效率中看作水力损失。这里“圆盘摩擦损失”轮叶片的Q.无关的转轮/叶轮外表面的摩擦损失。图6功率和流量的通量图(续)定义Mechanicalefficiena)水轮机：水轮机机械功率与转轮机械功率的比值7由下述公式计算值，w₁、W₂、W₃、…为对应的加权因子GB/T17189—2017提供了有关脉动量的术语参考。下面列出了与本文件相关的术语，其中一些如图7所示。定义参考GB/T由一系列瞬时值表示的量XN时间窗内离散量的总数NXGB/T15613—2023/I定义(相对均值的有效值)X峰峰值确定信号的最大值和最小值之间的差值。区间的信号值将被忽略正弦函数的最大值X(t)A时间t两个连续采样之间的时间间隔周期的倒数s-¹(Hz)f采样频率(采样率)时间窗长度间窗离散傅里叶变换获得的相邻两个频率之间的间隔定义参考GB/T信号记录时间(采集时间)记录信号的总时间(s)Xmb)图7与脉动有关定义说明3.4.12流体动力学和比尺术语定义惯性力与黏性力的比值(见5.3.1):弗劳德数惯性力与重力的比值的平方根(见5.3.1):最优点参考雷诺数下相对可换算损失与相对总损V由比尺效应引起的效率损失，与雷诺数相关8录D)非比尺效应引起的效率损失(见附录D)总的相对损失可换算和不可换算损失的和率的差值(见5.3.2)在其他科学手册中也可以查到这些参数的定3.4.13无量纲术语无量纲术语与其他已有术语之间的关系见附录A。关系=Qeoyh(水轮机)水泵)能量系数=E₀oQnoyh(水轮机)σ比转速参考转轮/叶轮的机械功率，通常在模型上测量。定义力在水力机械部件上产生运动或应力的影响FN应的大小M压力单位面积上的力PT一PressurefluctuationfaPressurefluctuationcoeffic GB/T15613—2023/IEC6019——对现有水力机械的改造，应特别注意现有机械的限制条件(例如开度、表面粗糙度、电机限基准断面。模型应包括这些断面以符合本文件的要求。如果基于原型条件有理暂态飞逸转速、最大/最小瞬态压力和最大稳态飞逸转速(对于水泵为反向飞逸)以及与空化相关的对于水泵，保证范围还应包括最大比能(扬程)和零流量功率。零流量功率指根据目前的技术水平，可对原型的一些保证值通过模型试验验证(见4.2),试验验证(见4.3)。通过模型获得的辅助性能数据可作为预期原型运行的指导(见4.4)。b)合同规定雷诺数下的模型水力性能的保证值(对于冲击式水轮机为雷诺数、弗劳德数和韦伯宜在一个或多个水力比能下保证，保证形式如下：——一个或多个规定的功率或流量下；或在最大或任何其他规定的水力比能下运行时，不能超过保证的稳态飞逸转速值。对于双调节水轮机，应说明保证值是指导叶开度和转轮叶片角度关系保持最空化中描述的空化保证通常对应最小σp,可在一个或多个水力比能、流量或功率下做出“加权平均效率和一系列单点效率不应同时保证。GB/T15613—2023/IEC601在规定的水力比能范围内应达到和/或不应超过的流量，该值通常由相应的功率保证值代替宜在一个或多个水力比能下保证，保证形式如下：——一个或多个规定的水力比能下；或空化中说明的空化保证通常对应最小o,可能需要对一个或多个规定水力比能下合同功率极限见.3。加权平均效率和一系列单点效率不应同时保证。规定的水力比能范围内的流量或者规定流量范围内的水力比能，包括应的值可在一个或多个水力比能或流量下保证，保证形式如下：——一个或多个规定的水力比能或流量下；或运行在最大水力比能下，不能超过保证的最大反向稳态飞逸转速对于双调节水轮机，应说明保证值是指导叶开度和叶轮叶片安放角间关系保持最优(协联)或/和最大飞逸转速发生在最不利的非协联条件下空化中说明的空化保证通常对应最小o,可能需要对一个或多个水力比出保证“加权平均效率和一系列单点效率不应同时保证。空蚀量只在原型上保证。应根据IEC60609(所有部分)对原型的保证值进行评估。试验时宜记录试验台用水中的气体含量(见),包括水中夹带和溶于水温宜在8℃~35℃范围内，且每天的变化不超过5℃,并且在试验期间不宜有显著的变化。宜避应确保每个仪器可追溯到公认的国家或者国际标准。所有仪器宜进行原位试验宜使用同一模型(见4.2)。对比类模型试验应在相同规 图纸上标注的设计值。模型和原型对应部件的长度尺寸GB/T15613—2023/IEC601保证总的偏差在允许范围内，并且应据此修改原型的制造公差。不允许在理论设计时增加偏差。或图8说明了本文件测出的几何偏差在模型和原型单一值和平均值上的应用。致性偏差1相似性偏差如果平均值与理论值的偏差超过了一致性偏差要求，则应协商是修GB/T15613—2023/IEC601轴流转桨式水轮机的偏差也适用于轴流定桨式水力机械和其他转桨式水力机械(例如斜流转桨式CAD几何图形和水力设计检查点的坐标为供方的知识产权。供方无需向需方提供CAD几何图形供方应根据转轮/叶轮的制造和测量方法，向需方推荐原型和模型最适当的测量方法和测量位图9～图19给出了尺寸检查的位置和范围示意图。但是检查的程序不限于给定的示例，也不表示断面A断面B断面H断面JP+GB/T15613—2023/IEC601模型和原型之间几何相似性可使用样板法进行检查。样板的尺寸、偏移量以学/扫描式)或者控制方式(如人工方式、数字式)等进行分类。各种类和原型的相似性检查是否使用了相同的CAD几何图形。为了保护供方的知识产权(IP),可以使用以——通常除了径流式转轮/叶轮外，应测量进口和出口各三个断面(见图13),向需方提交约100个点的绝对坐标。 坐标数据可采用加密算法(如NISTFIPS180-4或者SHA-3)以ASCII(文本)文件的方式 ——在原型检查时，通过含有坐标值的ASCII文件确认原型与模型尺寸检查中所使用的CAD 坐标测量仪数据的最佳拟合只能显示单个部件本身的表面是否符合三维空间中或相对于其他部件正确定位(例如轴流叶片相对轮毂或混流式转轮叶片相对于主b)检查整个流道，即所有过流部件的相似性。相关的外形尺寸通常参考转轮轴和/或导叶中心T——活动导叶(T)、固定导叶(D——公称直径(见图3);P——径流转轮/叶轮高压侧的叶片节距(见图14);d——喷嘴口直径(见图19);B——水斗最大内部宽度(见图19);a₁,a₂——转轮/叶轮高压侧和低压侧两个相邻叶片之间的开口(见图2、图14和图15)。开口可以定义在叶片型线测量断面上，也可以定义为从叶片边缘的给定点到相邻叶片表面的轮和顶盖之间的区域(见图9、图10和图11);寸(见图11和图12); 进口断面应从叶片头部沿着叶片正背面延伸到(0.10～0.15)D处，具体取值取决于比转速和叶片型线长度，示例见图13和图14。见图13和图14。应在叶片进口型线检查位置检查叶片进口角，可通过样板沿叶片测量，样板从叶片进口延伸到每一个叶片应至少在四个点检查叶片出口开口，见图14和图15。应至少检查三个断面沿叶片正背面两侧整个叶片的型线(沿圆柱体或平面断进口型线应从叶片的头部沿叶片正背面延伸至0位置相比，只要叶片转角和轴线偏差不超过5.2.10中规定的值，可通过旋转基图13和图14。如可能，应至少在一个断面对从进水边到出水边整个叶片型线或整个表面进行测量，见图13和图14。应至少在三个点检查转轮/叶轮进出水边位置，见图12。对转轮/叶轮的出口部分的检查，应采用以下程序(见图13和图15): 检查转轮/叶轮单个叶片通道上下盖板间高度b; 水斗的外部型线也应检查。为了确保原型上射流和水斗的相互影响小于模型，外部型线的偏差也图10);图15);——水力机械所有部件的表面粗糙度(见5.2.11微小几何细节建模应始终符合其水力相关性及其对水力进口结构以及位于肘管和低压端部之间的尾水管中，尺寸小于2%D的孔(例如排水管接头)和槽如果需对闸门槽建模，其位置应符合5.2.10的要求。其内部尺寸(槽深和槽宽)的偏差应为些半径);——如果使用IEC62097:2019,则应采用不同的间隙偏差。表1允许最大偏差(第1页/共3页)允许最大偏差一致性允许偏差原型原型/模型单个值A₁一单个值B₁一原型均值一模型平均值按比尺换水力通道主要尺寸管等)士1%B生的突变(台阶)D士1%A士1%B士1%B士2%A士2%B士2%B士2%B士2%B固定导叶最大厚度T”士5%A士8%B固定导叶型线/扩散叶型线T”士5%B士3%BT”士3%A士3%B活动导叶分布圆直径导叶高度活动导叶最大厚度T'士5%B活动导叶型线士3%A士5%B士3%B活动导叶最大开口士2%B固定导叶圆周方向的相对位置—固定导叶与活动导叶枢轴之间的相对位置表1允许最大偏差(第2页/共3页)允许最大偏差原型原型/模型间隙密封间隙 叶片端部间隙活动导叶端面间隙叶片型线：叶片的其他部分高压侧节距P(见图14)D角β₁(见图14)角β₂(见图14)1出口开口a±说B叶片最大厚度T±说A±说BD轴流式水轮机转轮(定桨和转桨)、转桨斜流式转轮和叶片型线DD叶片最大厚度T±脱A±脱D型线的角度差1士0.25°士0.25°士0.25°D叶片最大转角1士0.25士0.25°GB/T15613—2023/IEC6019表1允许最大偏差(第3页/共3页)允许最大偏差原型原型/模型单个值B₁一喷针和喷嘴直径d喷针和喷嘴型线d喷嘴角度1士0.5°喷针角度1士1水斗背面型线B水斗正面型线B1水斗出流角β1分水刃型线B分水刃脊角γ1B1士0.5°土0.5°士0.5°B一直径D₁(见图19)D线与平滑曲线出现偏差，即图20中X/U的比值。例如可以采用一个能反应叶片形状的挠性尺来评估波浪度。为了区分波浪度和表面粗糙度，U不宜小于50mm,最大偏差点X宜位于U的中间三分之通过GB/T3505—2009中定义的粗糙度标准Ra(评估型线的算术平均偏差)来表示。应对所述主要过流部件整个表面的波浪度进行检查，以确保其型线连续光滑且波浪度小接触点距离介于10mm和50mm之间且型线有变化的表面，波浪度应小于±0.02。应强调的对于CNC(数控加工)部件，制造工艺波浪度宜达到小于±0.004,对易空蚀表面宜达到小于u光滑曲线叶片表面波浪度区域GB/T15613—2023/IEC601如果模型和原型均为水力光滑流道，则可不考虑表面粗糙度对性能表面粗糙度值推荐值分为两列，通过水力比能E进行划分，各种类型的水力机械的边界值见表2,大致对应于中低比转速水力机械(中高水头)和高比转速水力机械(低水头)。原型表面粗糙度的应在加工完成后检查，对涂漆或有涂层的过流表面，应检查此条件下的表面粗表2给出了所设计所有部件表面粗糙度的最大推荐值，包括完工表面和最终涂漆表面(见图21)。表2给出的最大推荐表面粗糙度不能保证流动为水力光滑(见附录E)。转轮/叶轮叶片：活动导叶和扩散叶：和贯流式进水管(见图21):转轮/叶轮叶片：活动导叶和扩散叶：蜗壳、座环(包括多级水力机械的水斗内表面和喷嘴出口：分流管：≤6.3理论上，为了获得两个水力机械A和B的水力相似(这里A代表模型，B代表原型),宜满足下列a)水力机械A和B几何相似；b)水力机械A和B运动相似(在相似工况点，各速度分量的比值相等);c)水力机械A和B动力相似(作用在流体机械部件上各种力的比例相等)。表3列出了本文件中使用的主要相似数。表3主要相似数相似数(符号)雷诺数(Re)或(见)空化系数(σ)与通用定义相同(见)弗劳德数(Fr)惯性力/重力或(见)韦伯数(We)惯性力/表面张力与通用定义相同(见)a)水力机械A和B满足和5.2中规定的几何相似要求；GB/T15613—2023/IEC601这些系数和因数相等表明两台水力机械水力相似，这对于根据第4章保证或规定的“水力”特性表4说明了进行与原型结果相关的模型试验时宜满足的相似条件。试验类型能量试验能量试验可协商在om=o或oM>om下进行，另外通过空化试验在选定的工况点检查空化对流量、水力比能、效率和功率的影响流量、比能：假设Re及Fr对其无影响空化试验应考虑Fr、Re和水质的影响(见5.3.6)。若Frm≠Frp,至少应在om=(见5.3.5)。两相流的影响占主导地位(见.2)飞逸试验假设Re和Fr对其无影响，应考虑空化的影响四象限试验及辅助假设Re和Fr对其无影响。在某些情况下，应在一定的范围内检查空化的影响试验类型能量试验能量试验时宜满足Fr相似准则(见)效率、功率：按照及附录1考虑Fr、We和Re的影响流量、水力比能：假设Fr、We和Re对其无影响空化试验飞逸试验假设Fr、We、Re和空化对其无影响流动条件为水力光滑时，摩擦损失主要取决于雷诺数。由于按公称直径(或部件的特征长度)计算效率比原型效率要低一些。●水泵关闭工况；●水泵水轮机四象限运行(保证运行范围除外)。雷诺数对水力效率的影响按照附录I和考虑。5.3.5弗劳德数相似空化试验时，当整个转轮/叶轮最高点与最低点之间垂直距离相对于电站水轮机/水泵的水力比能空化基准面ze(见图22和图23)的选择应与空化发生的位置对应，这会导致空化基准面z。(见处。水力机械安装高程z,和空化基准面z。的几何关系如图22所示。下面公式给出了模型和原型对应GB/T15613—因此，如果模型和原型使用图22和图23所示的相应空化基准面z。,则对于任何对应高程，模型和图22混流式水轮机基准面z,和空化基准面z.间的关系顶部 底部2图23模型和原型σ与z的关系图23中，如果弗劳德数相似：Frm=Frp,则om=ơp。由于在所有对应的相似相对高程处，当弗劳德数相似导致模型尺寸过大和/或水力比能在弗劳德数不相似的各种情况下，模型和原型的各相应高程处的空化系数σ不能同时相等。宜在oM=σp,则om≠op。卧式贯流式水轮机模型和原型底部和顶部之间σ的变化如下所示：和空化试验不满足弗劳德数相似时，宜调整其净正吸入比能或件(尾水位的变化),并确定最小电站空化系数o与合同规定的值，如oa(见0)之间的安全裕轮顶部以下0.2D处、转轮顶部或者轮毂的顶部)为基准的电站空化系数下进行性能试验。双方应商定数的影响。空泡的发展和可视化程度取决于空化类型和水力机械类型。特别是对于中高比转速的混流式转轮的空化试验(g变化),其空化通常发生在转轮出口,对所有空化基准面以上相似高程有GB/T15613—2023/IE封闭回路的试验台中，空化试验时抽气减少了气核的数量和大小，由此导致的结认为模型的水质与原型的水质相似，这表示具有可见空化的区域范围和由于空不再受试验条件的影响。这可以通过从转轮/叶轮上游向水中注入气核以改变临界尺寸气核的数量或 如果保证值或规定数据针对原型，则模型试验参数可根据5.3.2b)中定义的水力相似性，采用——应满足表5中允许的最小值； 为了使模型和原型之间具有较好的水力相似性，除了和5.2规 (混流式)(斜流式)(水斗式)水力比能(每级)E*/(J·kg-¹) ·如果要求空化试验满足弗劳德数相似，所选的水力比能值可能导致雷诺数低于规定如果D≥0.4m,则Em=20J·kg-¹。·对低比转速水泵和水泵水轮机，如果其外径等于或大于0.5m时，则其公称直径可在0.2m≤D≤0.25m范围内。每个工况点测量之前及期间，试验台的运行稳定性应确保相同试验工况由如果试验台配置合适的数据采集系统，每个测量点脉动可通过测量物理量的标准偏差或随机误差当被测量的工况按合同规定的无量纲量(转速因数、流量因数、空化系数或其他无量纲量)表示差不宜超过士0.5%,空化因数或空化系数不应超过±3%。模型试验技术规程是规划和准备模型验收试验以及起草详细试验大纲的基础(见)。模型试验规程通常是需方或其代表颁发的整个项目的通用技术/或商务规范中的一部分。 GB/T15613—2023/IEC601布等); 应对所有试验项目试验范围和条件提供足够数据，以便能够根据最新技术设计和制造模型装置。所选定实验室的负责人或试验负责人应向需方或代表提供试验台上各测试验的数量(见5.2),以便准备相应的文件和测量设备。如果双方同意，可以在验收试验期间进行抽样据实验室负责人或实验负责人提供的有资质的证书，可以商定对某些仪器采用最——按模型图纸确认模型部件(尤其是试验期间准备更换或修改的个别部件);——5.2所列的几何尺寸——用于计算试验结果的特征尺寸(如高压和低压测量断面的面积);GB/T15613—2023/IEC6019 在明确规定的条件下通过重复测量检查数据采集系统，通过手工采样计 轴承和主轴密封的摩擦力矩没有测量或者与摇摆式的定子(可自动补偿转轮或叶轮力矩)相如果两次检查或标定之间的差异小于试验开始时通过评估系统误差是有效的，无需进行修正的。如果多个点出现两次标定或检验之间差异 过改变σ值的方法检查空化对性能曲线的影响。如果试验表明在保证范围内存在影●仪器的标定；●计算算例(数据采集系统);●模型尺寸检查。 ●空化试验；●飞逸试验。·辅助性能试验(如果有的话);●试验结果文件；●模型的发运或保管。 水力效率通过转轮/叶轮与主轴的连接处传递的功率Pm以及与水流交换的水力功率P。进行计根据此定义，圆盘摩擦损失和漏水损失(容积损失)在本文件中被认为是水力损失，因此不进行该方法包含流量Q、水力比能E、力矩T和转速n的测量。Ph=E(pQ)₁应考虑基准断面和流量测量断面之间产生流入或者流出的水流。当测量体密度等；流量的测量方法见6.2;根据6.3的压力测量(或者可以根据6.4的水位法见6.5。Pm=2πnT.当保证值针对原型性能时，原型的水力效率和转轮/除了验证主要水力性能的保证外，还可以通过模型试验确定一些辅助性能数据(见第7章)。这就g=9.7803(1+0.0053sin²φ表B.1给出了g值并表示在图24中。图24重力加速度g(m·s-²) 大，但在模型试验中的pm与蒸馏水pm的差值小于0.05%。如果需要确定实际用水的密度值p,可以采用以下几种方法： Herbst和Roegener[1]⁶从蒸馏水的自由焓的经验状态方程出发，导出了蒸馏水密度pwa随温度和0℃~20℃:0₁=0℃20℃~50℃:0₁=20℃表6给出了系数的R;(m³·kg-¹)值。温度范围在0℃~20℃的R(i,j)0123温度范围在20℃~50℃的R(i,j)01—0.1923769978×10-2一0.3749721294×10-93也可用Borel和Lan公式4或Haar、Gallagher和Kell公式[5代替Herbst和Roegner公式1用于这些作者都以参考文献[2]和[3]的试验值为基础的，在上述温度和压力度都在相同的范围内(±0.01%)。在数值计算应用中，稍加变换，可使用更简洁的Weber经验公式6。当温度在35℃以内和压力在如果V为比容积，单位为m³·kg-¹:0=温度(℃);表B.2给出了基于Herbst和Roegener公式1蒸馏水的密度值，并表示在图25中。PPP₁0.9960.994-0=4℃和Pm=1×10⁵Pa时图25蒸馏水的密度pm(kg·m-³)试验用水条件如和所述，为了确定空化对水力机械性能的影响，除了压力和温度外，需了解流经水力机械水流的其他条件。以下因素会影响试验时水的质量： 体含量大致相当： 溶解气体含量：以单位体积水里溶解的氧气量(kg·m-³)表示。水可能出现的极端情况有： 完全无气的水(水中无气核含量和无气体含量); 完全饱和水(水中溶解气体已饱和，但是气核含量低);最小水力比(E)0压力的影响可忽略，压力p=10×10⁵Pa相对基准压力p=10⁵Pa的偏差表B.3给出了v的数值。水温在θ=0℃和θ=40℃之间，水的蒸汽压力p(见)可通过以下经验公式计算：确定E时湿度对空气密度的影响可忽略不计。Pamb=101325(1-2256×10-⁵zPHg=(13.595-2.460)[1+3.85×10-¹¹(部分组成的测量链，将被测的物理信号转化为适当的工程量，最终输出是将参数表示为有意义的性能相关术语见3.2。所有使用仪器都应有以文件记录的档案。还应保存所有测量标准和测量设备的记录，用于确定其数据采集和处理系统宜通过并行的连接设备对所有测量环节的仪器进行原位标定见证，以验证整个数据采集系统在规定范围内能表征被测对象。这通常意味着标定和性能试验过程中应使用相同的信可采用并列仪器对整个测量链进行检查。即使被测水力机械运行条件下在多路分时数据采集系统中(见图26),通过多路转换器在给定的时间内连续多次扫描各测量通道GB/T15613—2023/IEC601计算机传感器滤波器滤波器滤波器传感器图26多路分时数据采集系统在并行测量系统中(见图27),计算机直接对各通道的测量值进行采集，该系统能实现高速数据记算算兵本V/F转换器当使用具有特殊的固有阻尼特性或可调响应时间的传感器以及传感器的感应元件具有较大形变GB/T15613—2023/IEC6019对两个或多个测量对象分析中若同步测量对分析非常重要时，应当注意信号的时间延迟。滤波器会导致延迟(相移),这种时间延迟与滤波器的类型和截止频率有关(图28)。时间/s图28时间延迟为了避免产生失真，低通滤波器的截止频率最大应为采样频率的一半，如图29所示。工程实践信号衰减信号衰减fm——关心的最大频率成分通带f.≥f。f。f频率/Hz范围划分为2³-1=7个等份。GB/T15613—2023/IEC601的研究时，有助于相关方确定宜检测的部位。图30给出了一些典型的测量链，其上标有建议的试验和通过比较A点的输入信号和测试点2的输出，通过比较B点的输入信号和测试点3的输出，可以确认滤波器工作是否正常。通过在C点输入基准信号，并与测试点5的输出进行比较，可以确认多路转换器和A/D转换器工检测点4的信号质量应予以控制，以确保计数器的正确触发。通过D点输入基准信号来检查计数信号可以是由独立电源产生的基准信号。检测点见图30中点A和点3。将控制点5读出的原始数据通过手工计算检查并与软件输出结果进行比较，可以验证数据采集和通过在E处输入数值来得到已知的性能结果并检查性能计算算法。D5数据总线數据总线在水力机械流道和流量测量设备之间宜无外部流量补入和内部流量泄露。如果存在其他流量，应模型验收试验期间流量测量方法分为原级方法 参照ISO标准 GB/T15613—2023/IEC601——所选设备应质量优良，特别是其重复性以及对影响量(环境温度、供电的频——流量计及其相应的测试系统应在实际的运行条件下用原级方法进行标定(见和虽然这些要求不是强制性的，但相关标准及制造商的使用手册提供了有关安装和测量条件的有用水中的空气。必要时应使用静水栅和导流板，使整个截面的速度分布均匀原级设备和压力设备之间的连接管路应符合ISO2186的要求。GB/T15613—2023/IEC601度的评估见ISO7066(也可见附录G)。次级方法所用流量计通常宜在试验前后进行标定(见),两次标定之间的相对偏差2(Q₁-Q₂)/(Q₁+Q₂)应小于试验前商定的允许值(例如0.1%),其中Q1和Q₂为原级方法相同流量下次——水力比能E(见6.5.2和6.5.3); 压基准断面1和2通常宜满足这些条件。在基准断面的速度分布严重扭曲的特殊情况下，宜尽可能选对于非圆形的断面(多数情况为矩形),测压头不宜布置在角落附近。如果测压头布置在底部或顶在最优工况附近，同一测量断面上的单个测压点的平均压力之间的差异不应能0.5%;对于低水头水力机械，不应大于基于测量断面平均流速计算的比动能的20%(见)。 接受此偏差，在水力比能E的测量不确定度中增加一项额外的不确定度(见和测压头应布置在耐腐蚀材料的插入件中。图31给出典型插入件结构，插测压头的孔径d应为2mm～4mm,长度l应至少为孔径d的两倍。测压孔应垂直于管壁，局部无不规则形状以及能产生局部扰动的毛刺。孔开口处的边缘应锋利或通过r≤d/4的倒角与流道平滑图31测压头示例测压头的连接可以采用集流管式(图32),但每个测压头应单独设阀门以便单独读数。连接管的管有高点应设置集气腔并配有阀门以排气。应使用能承受最大压力的透明塑料管，其有助于发现气泡。GB/T15613—2023/IEC601所有测量宜尽量在稳态条件下和源头压力脉动消除的条件下进行，尤其在在某些运行范围内(小Q及低o等情况),脉动是不可避免的。为了在该条件下获得测压仪表的正确读数，可以安装合适的阻尼装置，前提是流经阻尼装置的流动是层流且在两个方向具有相同的阻力，从而确保线性黏性阻力。这可通过使用直径约1mm、长度合适的毛细管或特殊设计的阀门来实现，也可使用长的塑料管。也可在压力仪表前的压力管道中设置空气腔或调——原级法(或原级仪器),如液柱压力计(见.1)、重力压力计(见6.3.4 液柱压力计用于测量低压或较小的差压(以水银作为压力计液体，可达约5×10⁵Pa)。大多数情况p=pghh——液柱高度；为了减小压力测量范围内的毛细管效应，水柱压力a)单管压力计(直管式)——带直管的水银杯(图33a)];——水柱压力计(直管式)(图33b)]。b)U型管——普通U型管(图33c)]。GB/T15613—2023/IEC6019差压p₂≠pam△p=pi一p₂h₁=z₁一2Md——排气△p=g(pHg-p)(h₂一h₁)d——排气b)水柱(直管)不适用△p=p₁一p₂附录B给出了p、pn₄和p.的值。图33液柱压力计测量装置示例(续)重力压力计(也称为活塞式压力计),可以是单活塞的或差压式的。其应用范围取决于活塞的有效面积A。及其活塞的结构系统相对于所测量压力的灵敏度。对于低压或小差压，宜采用较大的有效面积A。(如当压力降至约3×10⁴Pa时，A.≈0.0005m²),反之采用较小值(如压力大于2×10⁵Pa时，活塞的有效直径d。根据活塞直径d。及孔径d。的算术平均值确定：在以下情况下，此种仪器可用于压力计算，无需进一步标定：重力式压力计加载质量m时活塞下端测得的压力p为：重力压力计应满足下列条件：——活塞有效直径d。的相对不确定度应满足fde<5×10⁴;——应缓慢(0.25s-¹≤n≤2s-¹)旋转活塞来消除活塞与活塞缸之间的摩擦，活塞缸应充满合适的液体，通常为低黏度(v≈10-⁵m²s-¹)的油； 活塞轴应垂直，应标定所有的作用重量(砝码、活塞、活塞板等)。当使用数据采集系统时，宜使用重力压力计与压力或力传感器相结合的装置(见图34)。应通过与已标定过无补偿装置的重力压力计比较或者恒压下在砝码架上添加标定过的合适质量的小砝码来确定该装置的修正曲线，使补偿器上的指示值为零。应在自动数据采集系统中优先使用上述与传感器或力传感器相连接的重力压力计。在良好条件下，重力压力计的灵敏度小于0.002kg,即小于(如A。=0.0002m²,灵敏度： Pm=p₁+pgh₁=p+pag(h₂-h₁)+p图34通过压力或力传感器补偿的重力压力计(试验装置示例)压力秤是从重力压力计发展而来，包括一安装在无摩擦枢轴的秤杆并支撑一个或多个重力压力计或一个差压式重力压力计。重力压力计作用于活塞上的力通过沿秤杆移动的砝码平衡(图35)。秤杆和砝码可手动或通过自动伺服平衡系统控制。从原理上压力秤属于原级法，但启用长期未使用的压力秤时应标定。GB/T15613—2023/IEC601图35压力秤(试验装置示例)p=(mgL)/(ALp)宜在电子设备有无滤波器条件下运行以确保定滤波器运行时整个压力传感器系统应在试验压力条件下标定。传感器的精度主要取决于标定的精度。应使用原为减少系统误差，宜平行安装两套相似的传感器系统并在试验中同时这种压力计利用环状管(平的或螺旋状的)或薄膜片的机械变形来指示压力。根据需测量的压量程的60%～100%),并在试验前后通过合适的原级方法标定，可协商使用。通过变频和已知均压的压力脉动发生器进行动态标定检查测量和数据采集 期可再延长12个月。——校准仪的不确定度应至少为测量值的0.025%,但不得低于压力校验仪的规定分辨率。验收试验前后或试验期间，如有需要，可以将试验表计压力读数PM与零流量时的静压进行比p=(p-pa)g△z中析出的空气或由测压头进入的空气，并使测压管与流道中的水具有相同的温度。所有管道和接头应是气密的(无泄漏)。只有当软管具有足够刚度以避免因环境压力而变形或吸瘪时，可以使用软 压力传感器：±1×10-³p~±5×10-³pma(其中pma为仪器的满量程读数)。这些值仅在压力稳定条件下有效，宜注意水泵高压侧的压力脉动较大，且或多或少具有不对称b)用于确定平均流速的面积应定义准确并易于测量。宜在每个测量断面或者多流道测量断面的每个流道至少布置两个测点来获取自由水位测量值，并针式或钩式水位计(见图37)可用于确定静水水位，宜在测压井中测量，也GB/T15613—2023/IEC601当水位变化较大时可使用浮子水位计。浮子直径应不小于150mm,测压井直径应不小于可采用浸入式压力传感器或其他压力测量设备包括液柱压力计(直管式)确定自自由水面也可通过测压管充压缩空气的方法确定，即所谓驱气技术(详细信息见GB/T20043—可采用其他水位测量方法例如超声波设备和电容法，只要这些方法满足所需的精度要求水流平稳且流速小于或等于1.0m/s时(较低值是指速度接近于0),由系统误差引起的绝对不确定 6.5水力比能E和净正吸入比能NPSE的确定应确定水力机械模型的所有试验的水力比能E,并根据需要确定净正吸入比能NPSE。在稳态条压力测量见6.3。自由水位测量见6.4,尽管在模型试验很少使用。应在5.4.3定义的稳定条件下定时读数来确定水力比能。考虑数据采集系统的性能，读数次数以及读数间隔应提供足够好的平均值近似值(见5.4.3和6.1)。模型验收试验通常宜在合同规定的基准断面处进行测量。只有在特殊情况下，测量断面才可能与——泵：如果压力和速度的分布使得根据平均值计算的水力比能产生较大误差GB/T15613—2023/IEC601当测量断面与基准断面不一致时，宜考虑测和高度的示例见图38。确定准确高程差非常重要的。模型试验最重要的高程差为模型基准面z,与压力测量仪器的基准面zm之间的差值：N又测量断面1~1'根据对水力机械水力比能的定义，水的平均密度p应根据两基准断面处密度的平均值计通常蒸馏水的密度值(见.3及表B.2)可用作确定E或H=E/g时的水密度pw,理由如下：a)模型试验中实际用水的密度值pm与蒸馏水的值pwa相差极小：通常其偏差小于0.05%(见平均速度v为流过基准断面的实际流量除以该基准断面的面积”。该面积应在模型相似性检查时H.3.4中给出了确定水力比能测量时由系统误差引起的相对系统不确定度fe的示例(对应于图39)。为了考虑测量断面处压力分布不均的影响，在总的相对不确定度fe上增加一项额外不确定度faE:fe,cor=fe+faE。中给出了水力比能的一般公式为水力机械准确水力比能精确值的近似表达式。可针对每种具体情况进一步简化，例如当水的可压缩性或断面1和2之间环境压力值差异可忽略不计时。本节建立的简化公式为所介绍测量装置的典型公式，这里只针对最常见的测量装置。在未考虑其充分性的情况下，简化公式不能用于其他型式的测量装置。通过压力测量确定E(见6.3)对于本条所述的每种测量方法，E的基本公式如下：图39给出了使用差压测量仪器确定水力比能时测量装置示意图。该方法特别适合模型试验水力比能较低的情况，此时可用仪器的精度足够高。使用差压测量，可得出下式：当模型试验水力比能时小于1000J/kg时，可忽略水的压缩性，可假定p=p₁=p₂。又图39通过差压测量仪器确定水力机械水力比能当各断面的压力分别测量时，如果压力差值小于约1000000Pa(约为100m水柱),可忽略水的压如果压力测量仪器测量的是表计压力(例如弹簧压力计或液柱压力计),则应确认是否考虑仪器处的环境压力差[见图40(忽略影响)及图41(考虑影响)]。如果如图40所示使用压力计，由于g(zmi-zm₂)与E相比很小，zmi和zm₂处的环境压力差可以忽p₁=p₂=pNN又NwwGB/T15613—p₁=p2=pN图41通过水柱压力计分别测量压力确定水力机械水力对于水斗式水轮机(见图42和图43),当机壳内为大气压力时，仅需测量高压基准断面的压力pi。通常v₂取作零，低压基准断面的高程z₂为射流轴线与水斗射流节圆的所有接触点的平均高程处。又N0图42立式水斗式水轮机：水力比能的确定通过水位测量确定E模型验收试验中宜避免使用水位测量方法(见6.4)。但是如果有必要或者商定通过自由水位测量确定E,特别是在低压侧，则应采用6.4所述的方法。测量断面周围流动条件要求见6.4.2。图44表示通过水位测量确定低水头水力机械的水力比能。低压测量断面2'应尽可能靠近尾水管出口。对这种测量，水位应直接在2′上测量。为估算平均流速，假设尾水管壁延伸至断面2'处，得到该GB/T15613—2023/IEC断面的虚拟面积。选择断面1'和2′为测量断面：E=gH=(pas²-pasa)/p+(v³-vi)/2+g(z₁-z₂)±Eu水轮机运行时，1'与1之间的损失Eu⁷-1以及2与2'之间的损失EL₂-₂为减号，水泵运行时为加号，如图44所述。由于1'和2'之间的压力差很小，水的压缩性可忽略。即：pr'=pz=p=p简化公式为：E=g(zr-zr)(1-pa/p)+(v²-v³)/2±Eu图44低水头水力机械：通过自由水位测量确定水力比能6.5.4净正吸入比能NPSE的确定净正吸入比能NPSE是针对水力机械的低压侧，其定义和通用公式见。与水力机械的水力比能E相同，其测量可受实际情况的影响，确定净正吸入比能时也应考虑6.5.2。图45净正吸入比能NPSE和净正吸入水头NPSH的确定只要可以在低压基准断面测量压力，便可在水轮机和水泵两种工况直接应用通用公式，因此：以下介绍了确定NPSE的三种方法(见图45)。a)测点2通过液柱(水柱)压力计测量：b)测点2通过位于zm₂平面上的表压计测量：Pabs2=PM2+p₂g(zM2-z简化公式为：c)通过与位于水力机械基准面上压力罐相连的差压计进行测量：简化公式为：6.6主轴力矩的测量计算转轮/叶轮的机械功率Pm需确定作用在转轮/叶轮上的力矩Tm: 图46和图47表示处于平衡状态布置的原理。通过摆动套的力臂上测量作用在转轮/叶轮上的如图51所示，对于多级泵和水泵水轮机，需特殊布置。在试验过程中，应特别注意机械损失表8给出了图46～图54所用的术语。说明123固定部分456789₁686图49摩擦力矩单独测量的机械轴承和密封布置T66摩擦力矩单独测量的下导轴承和密封布置摩擦力矩单独测量的中间轴承和密封布置图52采用扭矩仪的布置图53摩擦力矩一起测量的扭矩仪布置图54摩擦力矩单独测量的扭矩仪布置为了满足测量范围内不确定度的要求，应采用特殊的低摩擦轴承，即采用油或水润滑静压轴承支撑摆动套。摆动套宜完全处于受力状态，只能做微小摆动，不能转动。无论发电电动机的转速高低，都不应存在因风机或鼓风机等引起空气流力矩测量装置的设计应确保冷却液进出时不会因切向速度分量而产生误差。软管(如果使用)不应施加可测量的切向阻力，尤其是在压力作用下。缓冲罐(如果使用)应在运动的任试验装置的灵敏度表示通过系统能测量力矩的最小值。灵敏度在很大程度上取决于装置的布置和灵敏度应小于0.05N·m～0.5N·m,其中低值适用于Tm.ma<500N·m的情况。该试验通过拆掉转轮/叶轮或者脱开主轴进行。如果在整个转速范围内，机械力矩Tm保持为在已知力矩测量结果的情况下，在力臂上增加或减少一标准砝码。如果显示的力矩增减量或减小作用在测功力臂上的力应通过顺序增加和减少标定砝码来标定。用于力在使用这个方法时，应根据原级方法对装置进行标定。旋转的扭矩仪也可通过经基准检定的不旋转的扭矩仪进行原位标定。如果摆动套中不包括轴承/密封装置部分，则应通过适当的试验确定总摩擦力矩TLm,并考虑转速和主轴密封压力的影响。6.6.7力矩测量的不确定度(95%的置信水平)通过原级方法测量主轴力矩的不确定度力臂长度的测量不确定度宜在下述范围之内：f..=±0.05%~±0.1%作用在力臂上的力的测量不确定度宜在下述范围之内：fp,,=±0.05%～士0.1%通过次级方法测量主轴力矩的不确定度主轴力矩测量的系统不确定度在很大程度上取决于所采用的装置。预期的不确定度宜在下述范围fr.,=±0.05%~±0.1%摩擦力矩TLm测量的不确定度如果轴承/密封结构不包括在摆动套中，摩擦力矩预期的不确定度宜在下述范围之内：fr,=±0.02%~±0.05%(以Tm.ma为基准)转轮/叶轮力矩测量中的总不确定度基于上述的不确定度(见～),由转轮/叶轮力矩测量系统误差引起的相对不确定度可计算如下。a)在相同的摆动套中，通过原级方法测量TLm(见图46和图47)。frm,=√f}.+f..b)次级方法(见图52)。fm.,=fr.,(定义见)c)根据原级方法但TLm不随摆动套一起测量(见图49、图50和图51)。由系统误差引起的绝对不确定度：erm=√T²f.+Ti.frm.=√T²(f..由系统误差引起的相对不确定度：d)根据次级方法测量，TLm不按摆动套测量(见图54)。fn.,=±0.01%~±0.05%6.8试验结果的计算和表示模型试验结果应换算成可直接与合同规定值或保证值相比的数值。以下章条说明了计算这些值的GB/T15613—2023/IEC601和轴贯流式水力机械或者一水力机械图55选择合适换算方法附录E讨论了图55给出反击式水力机械两种换算方法的适用范围和限制性，试验开始前应商定 或或E或Qp、0nD或或对于飞逸试验，n=0和Pap=Pep=0:对无调节水力机械，只有一个飞逸工况点(忽略空化的影响)。系数(见图57)表示的两个综合特性曲线示例。单调节(径流式)水泵水轮机的四象限特性曲线示例见图62。如附录D所述，两台几何相似的反击式水轮机在保证效率范围内的所有水力相似工况(见5.3.2),由于试验的雷诺数不同，其测得的水力效率通常是不同的。试验时的雷诺数影响水力效率(从而影响转轮/叶轮的机械功率)。对于多级水力机械，如果模型试验在减少级数模型上进行(见.2),则应商定考虑减少级数影响(止漏环泄漏和功率损失)的模型数据的计算方法以及将其换算到原型条件的方法。aa图56单调节(混流式)模型水轮机：综合特性曲线(流量因数对转速因数)①①EmDPnDaPaa40aa图59单调节(离心式)水泵：性能曲线图60双调节水泵：性能曲线O—Ep对应的Ep对于每个工况，模型的水力性能(见5.6)通过使用一组由一个或多个读数和/然后计算EM、Qi、nm、Pmm和NPSEM的平均值(见6.1),根据中的公式计算出模型的水力如果不采用IEC62097:20下的水力效率应换算到Rem.下(见图63),换算公式见附录D。模型效率换算到原型可采用一步法或者两步法。当模型试验结果没有规定换算到规定雷诺数下图63中的流程汇总了模型试验数据换算的所有程序。从变量ReM下换算到是否是否在Rem或Rem·及商定在Rep及商定的σ0下原型转轮/叶轮机械功率因数Pe.(或系数Pap.)的计算 单调节 每种型式又分为水轮机(或水轮机工况运行的水泵水轮机)和水泵(或水泵工况运行的水泵水保证效率通常在一个规定转速和一个或多个规定的水力比能下给出。因如果模型试验选择在与规定值几乎相等的能量系数或转速因数下进或者7m.(Qmo)或7m.(Qep)曲线与保证值进行比较(确定最佳平滑曲线的方法参见附录G)。由于不 数和流量系数表示的三维曲面yhm.及其在规定的Eao=E₀bp下的截面图。对于每个Eaop(或nEpp),通过以上程序获得yM.,据此可以计算转轮机械功率系数Pp.(或因数Eao=EnDp保证效率通常在一个规定转速和一个规定的水力比能范围内给出。因此GB/T15613—2023/IEC6019保证效率通常在一个规定转速和一个或多个规定的水力比能下给出。因如果模型试验选择与规定值几乎相等的能量系数或转速因数下进行者ynm.(Qmo)或ym.(Qep)曲线10,以便与保证值进行比较同转轮恒定桨叶角度下的单调节水轮机。图66表示轴流转桨式水轮机在保持Em恒定(等于EaDp)六轮叶片的最佳关系¹——在选择的桨叶角度下，测量足够多的点绘制三维曲面图(综合特性曲线):7mm.(Em,Qmo)或如图66所示通过该程序确定了协联工况的ynm.值。对于每个Eaop(或nepp),通过以上程序获得ybM.,据此可以计算转轮机械功率系数Pap.(或因数保证效率通常在一个规定转速和一个规定的水力比能范围内给出。因此其程序与双调节水轮机相同(见.4)。图67表示在保持Eo恒定时(等于E₀Dp)双调节水泵的对于每个Eao(或nEpp),通过以