GB/T 47964-2026径流和轴流式水力机械模型到原型水力性能换算方法

ICS27140

CCSK.55

中华人民共和国国家标准

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

径流和轴流式水力机械

模型到原型水力性能换算方法

Hdraulicmachinesradialandaxial—Methodolofor

y,gy

performancetranspositionfrommodeltoprototype

IEC620972019IDT

(:,)

2026-07-30发布2027-02-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

目次

前言

…………………………Ⅶ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义单位下标和符号

3、、、……………1

术语和定义

3.1…………………………1

按主题分类的定义列表

3.2……………2

下标和符号

3.3…………………………2

几何术语

3.4……………3

物理量和特性

3.5………………………4

流量速度和转速术语

3.6、………………4

压力术语

3.7……………5

比能术语

3.8……………5

水头术语

3.9……………5

功率和力矩术语

3.10……………………6

效率术语

3.11……………6

流体动力学及比尺术语

3.12……………7

无量纲术语

3.13…………………………8

比尺效应公式

4……………9

概述

4.1…………………9

可换算损失

4.1.1……………………9

水力摩擦损失比尺效应基本公式

4.1.2……………10

水力比能效率

4.2………………………12

概述

4.2.1……………12

径流式水力机械

4.2.2………………12

轴流式水力机械

4.2.3………………13

容积效率

4.3……………13

功率效率圆盘摩擦损失

4.4()…………13

径流式水力机械

4.4.1………………13

轴流式水力机械

4.4.2………………14

模型和原型的表面粗糙度

5………………14

通则

5.1…………………14

表面粗糙度的测量

5.2…………………14

流程

5.2.1……………14

Ⅰ

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

模型和原型的粗糙度

5.2.2…………15

非常粗糙表面的测量

5.2.3…………15

表面粗糙度范围

5.3……………………16

可换算损失和相关参数的标准化值

6……………………18

概述

6.1…………………18

比转速

6.2………………18

水力比能效率换算参数

6.3……………18

概述

6.3.1……………18

混流式水轮机

6.3.2…………………19

水泵水轮机

6.3.3……………………19

轴流式水力机械

6.3.4………………20

功率效率圆盘摩擦换算参数

6.4()……………………20

混流式水轮机

6.4.1…………………20

水泵水轮机

6.4.2……………………20

轴流式水力机械

6.4.3………………20

原型换算

7…………………21

通则

7.1…………………21

预想最高水力效率

7.2…………………21

水力效率

7.3……………23

水力比能

7.4……………23

水轮机工况

7.4.1……………………23

水泵工况

7.4.2………………………23

流量

7.5…………………23

水轮机工况

7.5.1……………………23

水泵工况

7.5.2………………………24

力矩

7.6…………………24

水轮机工况

7.6.1……………………24

水泵工况

7.6.2………………………24

功率

7.7…………………24

水轮机工况

7.7.1……………………24

水泵工况

7.7.2………………………24

计算程序

8…………………25

概述

8.1…………………25

参考模型

8.2……………25

不同模型的比较

8.3……………………25

试验数据归一化流程步骤

8.4:1……………………25

原型性能换算程序步骤

8.5:2………………………27

Ⅱ

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

最优点可选换算方法一步法

8.6:……………………28

需要的输入数据

8.7……………………30

附录资料性基本公式及近似表达式

A()………………32

损失组成和比尺效应的基本定义

A.1………………32

概述

A.1.1……………32

损失组成及其效率分量

A.1.2………………………32

相似工况

A.1.3………………………34

性能变化[7]

A.1.4……………………35

可换算损失

A.1.5……………………36

比尺效应公式的推导及简化近似

A.2………………36

力比能的可换算损失比δ和水力比能效率η

A.2.1EE……………36

水力比能效率η的换算

A.2.2E……………………37

容积效率η的换算

A.2.3Q…………38

功率效率η圆盘损失的换算

A.2.4T()……………39

附录资料性径流式水力机械水力比能损失的比尺效应

B()…………41

摩擦损失的比尺效应

B.1………………41

摩擦损失系数的比尺效应

B.1.1……………………41

砂粒粗糙度k与算术平均粗糙度Ra的关系

B.1.2s………………43

各部件水力比能效率的换算

B.2………………………43

各部件的摩擦损失系数[10]

B.2.1……………………43

各部件比尺效应公式推导

B.2.2……………………44

径流式水力机械标准化相对可换算水力比能损失

B.3………………45

定义

B.3.1……………45

混流式水轮机标准化相对可换算比能损失δ

B.3.2E……………46

水泵水轮机标准化相对可换算比能损失δ

B.3.3E………………47

径流式水力机械流速因数κ和尺寸因数κ[10]

B.4uCOdCO……………48

定义

B.4.1……………48

混流式水轮机κ和κ值

B.4.2uCOdCO…………………48

水泵水轮机κ和κ值

B.4.3uCOdCO……………………50

标准化可换算损失指数d

B.5ECOref……………………52

定义

B.5.1……………52

混流式水轮机标准化的d和d

B.5.2ECOrefEref………52

水泵水轮机标准化的d和d

B.5.3ECOrefEref…………52

附录资料性轴流式水力机械水力比能损失的比尺效应[10]

C()………55

轴流式水力机械可换算损失

C.1………………………55

转轮叶片的比尺效应公式[9]

C.2………………………55

固定部件比尺效应公式

C.3……………55

Ⅲ

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

其他效率成分的比尺效应

C.4…………56

容积效率

C.4.1………………………56

功率效率圆盘摩擦

C.4.2()…………56

水力效率的比尺效应

C.5………………56

轴流式水轮机δ的确定

C.6ECOref………………………56

灯泡贯流式水轮机δ的确定

C.7ECOref…………………57

可换算水力比能损失指数d的推导

C.8Eref……………58

转轮叶片的可换算损失指数

C.8.1…………………58

固定部件的可换算损失指数

C.8.2…………………58

轴流式水力机械比尺效应公式小结

C.9………………58

附录资料性圆盘摩擦损失的比尺效应

D()……………59

圆盘摩擦损失系数公式

D.1……………59

功率效率的换算公式

D.2………………60

标准化尺寸因数κ和圆盘损失指数d

D.3TTref………60

圆盘摩擦损失比δ

D.3.1Tref…………60

圆盘尺寸因数κ

D.3.2T……………61

圆盘摩擦损失指数d

D.3.3Tref………………………62

附录资料性和关于反击式水力机械水力效率换算方法的比较

E()IEC60193IEC62097………63

的换算方法

E.1IEC60193……………63

适用范围

E.1.1………………………63

局限性

E.1.2…………………………63

的换算方法

E.2IEC62097……………63

适用范围

E.2.1………………………63

局限性

E.2.2…………………………63

附录资料性密封不相似时泄漏损失的评估

F()………65

转轮密封的损失系数

F.1………………65

密封不相似时ΔηQ的通用公式

F.2…………………68

几何相似直密封比尺效应的评估

F.3…………………68

直密封径向间隙不相似

F.4……………68

附录规范性根据所附工作簿进行详细计算指南

G()Excel…………70

试验数据的归一化两步法的第一步

G.1:……………70

原型性能计算两步法的第二步

G.2:…………………70

最优点的替代方法一步法

G.3:………………………71

附录资料性所附工作簿的计算算例

H()Excel………73

封面

H.1………………73

水泵水轮机水轮机工况第步示例

H.21……………74

步骤工作表的输入表单

H.2.11“”…………………74

Ⅳ

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

步骤的结果

H.2.21…………………76

水泵水轮机水轮机工况第步示例

H.32……………84

步骤工作表的输入表单

H.3.12“”…………………84

步骤的结果

H.3.22…………………86

参考文献

……………………94

Ⅴ

GB/T47964—2026/IEC620972019

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用径流和轴流式水力机械模型到原型水力性能换算方法

IEC62097:2019《》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

更改了原文中表编号的编辑性错误

———6.3.1;

增加了关于工作簿的注

———Excel。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国水轮机标准化技术委员会归口

(SAC/TC175)。

本文件起草单位哈尔滨大电机研究所有限公司中国水利水电科学研究院东方电气集团东方电

:、、

机有限公司西安理工大学西北农林科技大学中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司哈尔滨电

、、、、

机厂有限责任公司中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司北京中水科水电科技开发有限公司

、、、

国网电力工程研究院有限公司中国三峡建工集团有限公司中国雅江集团有限公司机电工程管理公

、()、

司水电水利规划设计总院国网新源控股有限公司抽水蓄能技术经济研究院长江勘测规划设计研究

、、、

有限责任公司中国水利电力对外有限公司贵州创星电力科学研究院有限责任公司中国长江三峡集

、、、

团有限公司中国长江电力股份有限公司杭州杭发发电设备有限公司中水北方勘测设计研究有限责

、、、

任公司哈动国家水力发电设备工程技术研究中心有限公司

、。

本文件主要起草人徐用良陈莹石清华郑小波董玮刘国峰王焕茂李成军荀洪运马兵全

:、、、、、、、、、、

张飞史千李海军胡宗邱宗万波陈以铖桂绍波李金伟毛成刘洁刘登峰王龙文宇陈鹏

、、、、、、、、、、、、、、

佘伟威邬俊超黄清张弋扬张广

、、、、。

Ⅶ

GB/T47964—2026/IEC620972019