比轉(zhuǎn)速是一個說明流量Q

1、6/6比轉(zhuǎn)速是一個說明流量Q、揚程H、轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的一個從相似理論中引出來的綜合性參數(shù)，相似泵在相似的工況下比轉(zhuǎn)速用下面的公式確定 nq=now(Q，0。)/pow(H，7）比轉(zhuǎn)速的最初應(yīng)用是在水輪機(jī)上應(yīng)用,為使其也能在離心泵中應(yīng)用，經(jīng)單位換算后我們得到二者統(tǒng)一的表達(dá)式： n=3.65npo(Q，05）pow(H，0.）水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速公式是：n（np0。2）1.5用單位參數(shù)表示為:ns=3。1n11（11).見（水輪機(jī))，可認(rèn)為是1米水頭能發(fā)出1馬力（有的書是千瓦）所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速.現(xiàn)在好象比轉(zhuǎn)速已經(jīng)意義不大了，在近代水輪機(jī)學(xué)科中用單位轉(zhuǎn)速的概念要比用比轉(zhuǎn)速要清晰些.只要計算單位轉(zhuǎn)速和單位流量就行,

2、這樣就能根據(jù)模型曲線計算真機(jī)了ns（比轉(zhuǎn)速）=.3n1（單位轉(zhuǎn)速）Q(單位流量）（效率）ns= 水輪機(jī)轉(zhuǎn)速功率（w）/H（水頭）的125次方兩個公式任選第2個就是2樓講的 工程上把功率叫出力單位流量轉(zhuǎn)輪（葉輪)公稱直徑為m，在1m水頭（揚程)下的水力機(jī)械過流量，由流量相似關(guān)系導(dǎo)出,用1表示，單位為m3/s.單位流量反映不同系列水輪機(jī)的過流能力，不同型式的水輪機(jī)、水泵水輪機(jī)或蓄能泵在不同水頭(揚程）下的單位流量有一定限度，它隨工作水頭（揚程）增高而降低。隨著水輪機(jī)設(shè)計水平的提高,單位流量數(shù)值有提高的趨勢,反映水輪機(jī)功率增大或直徑減小。軸流式水輪機(jī)可通過減小輪轂比、縮小葉柵稠密度、增大葉片扭角和出

3、口扭角；混流式水輪機(jī)可通過加大導(dǎo)葉高度、減少轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)、擴(kuò)大下環(huán)擴(kuò)散角、減小葉片包角和切割出水邊等來提高單位流量。任何一項提高單位流量的措施都會不同程度地影響水輪機(jī)的性能，一般都是結(jié)合電站實際，在保證具有較高效率和良好空化性能的前提下,優(yōu)化提高單位流量。單位轉(zhuǎn)速_百度百科中文名稱：單位轉(zhuǎn)速;英文名稱：npeed；定義1：水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪公稱直徑為1？m，水頭為1？m時的轉(zhuǎn)速，符號“n1。；應(yīng)用學(xué)科:電力(一級學(xué)科水輪機(jī)額定水頭Hr，是指能使發(fā)電機(jī)組發(fā)出額定出力的最小水頭。水輪機(jī)設(shè)計水頭d是指水輪機(jī)在最高效率點運行時的凈水頭。具體工程設(shè)計中往往以電站電能加權(quán)均勻水頭Hw。作為水輪發(fā)電機(jī)組的設(shè)計水頭Hd

4、，以進(jìn)步機(jī)組運行均勻效率，獲得較多電量。一般在設(shè)計方案比選階段，額定水頭可按下式估算：H=（09.9)Hw上式反映了機(jī)組額定水頭一般都低于電站加權(quán)均勻水頭,主要是從電站的電力、電量、效率等動能經(jīng)濟(jì)觀點和電力系統(tǒng)平衡方面考慮,而沒有考慮水輪機(jī)自身安全穩(wěn)定運行的特性水輪機(jī)的空化系數(shù)衡量水輪機(jī)性能好壞有兩個重要參數(shù)，一個參數(shù)是效率，表示能量性能，另一個參數(shù)是空化系數(shù),表示空化性能。所以，一個好的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪必須同時具備良好的能量性能和空化性能，既要效率高,能充分利用水能,又要空化系數(shù)小,使水輪機(jī)在運行中不易發(fā)生汽蝕破壞.本節(jié)將分析和推導(dǎo)葉片不發(fā)生空化的條件和表征水輪機(jī)空化性能的空化系數(shù)。吸出高度s,表

5、示水輪機(jī)安裝在下游水位以上或以下.對于不同裝置型式的水輪機(jī)，吸出高度Hs的起算點并不一樣。立軸混流式水輪機(jī),Hs是由下游水面下算至底環(huán)平面高程，此時機(jī)組安裝高程為：安=下/b0式中：b-導(dǎo)葉高度。臥軸轉(zhuǎn)葉式或混流式水輪機(jī)，Hs是由下游水面下算至轉(zhuǎn)輪葉片最高點,此時機(jī)組安裝高程為:安=下H+/1式中:D-轉(zhuǎn)輪直徑立軸轉(zhuǎn)葉式水輪機(jī),是由下游水面下算至轉(zhuǎn)輪葉片中心線,此時機(jī)組安裝高程為:安=下s圖-6 翼型空化條件分析 動力真空值由于水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪和尾水管所形成，它與水輪機(jī)各流速水頭、轉(zhuǎn)輪葉片和尾水管幾何形狀有關(guān)，即與水輪機(jī)結(jié)構(gòu)及運行工況有關(guān)。 2 22靜力真空。靜力真空又稱為吸出高度，它與水輪機(jī)安

6、裝高程有關(guān)。取決于轉(zhuǎn)輪相對于下游水面的裝置高度,而與水輪機(jī)型式無關(guān)。 將式（46）方程式兩端同時減去和各除以水頭后可得 （48） 式中 ，尾水管的恢復(fù)系數(shù). 令 (4-9） (4-10)稱 為水輪機(jī)空化系數(shù)；為水電站空化系數(shù)。則式(48)可寫成 （41） 由式(49）可知，是動力真空的相對值，是一個無因次量，該值與水輪機(jī)工作輪翼型的幾何形態(tài)、水輪機(jī)工況和尾水管性能有關(guān)。對某一幾何形狀既定的水輪機(jī)（包括尾水管相似，在既定的某一工況下,其值是定值。對于幾何形狀相似的水輪機(jī)（包括尾水管相 似),根據(jù)相似理論在相似工況點（相等）速度三角相似，則各速度的相對值相等。在相似工況點,尾水管恢復(fù)系數(shù)亦相等，所

7、以相等。由此可知,是反映水輪機(jī)空化的一個相似準(zhǔn)則。由式（410)可知，當(dāng)下游水面為大氣壓力時,電站空化系數(shù)僅取決于轉(zhuǎn)輪相對于 下游水面的相對高度， 僅表示離開空化起始點的表征值。由式(1)可知，當(dāng)點壓力降至相應(yīng)溫度的汽化壓力 時,則水輪機(jī)的空化處 于臨界狀態(tài),此時；當(dāng) 時,則工作輪中最低壓力點的壓力 ，工作 輪中不會發(fā)生空化；當(dāng)時，則工作輪中最低壓力點，工作輪中將發(fā)生空化。 通過以上分析可知，通過選擇適當(dāng)?shù)闹祦肀ＷC水輪在無空化的條件下運行。 二、水輪機(jī)的吸出高度 1吸出高度的計算公式相似,在既定的某一工況下,其值是定值.對于幾何形狀相似的水輪機(jī)（包括尾水管相似），根據(jù)相似理論在相似工況點(相等

8、）速度三角相似,則各速度的相對值相等。在相似工況點，尾水管恢復(fù)系數(shù)亦相等，所以相等。由此可知,是反映水輪機(jī)空化的一個相似準(zhǔn)則. 由式（410）可知，當(dāng)下游水面為大氣壓力時，電站空化系數(shù)僅取決于轉(zhuǎn)輪相對于 下游水面的相對高度， 僅表示離開空化起始點的表征值。 由式（4-11）可知，當(dāng)點壓力降至相應(yīng)溫度的汽化壓力 時,則水輪機(jī)的空化處 于臨界狀態(tài)，此時;當(dāng) 時，則工作輪中最低壓力點的壓力 ,工作輪中不會發(fā)生空化；當(dāng) 時，則工作輪中最低壓力點，工作輪中將發(fā)生空化。 通過以上分析可知,通過選擇適當(dāng)?shù)闹祦肀ＷC水輪在無空化的條件下運行。 二、水輪機(jī)的吸出高度 1.吸出高度的計算公式對于含量較小的清水質(zhì),可

9、取（mH2O）; 水輪機(jī)實際運行的空化系數(shù), 值通常由模型試驗獲取，但考慮到水輪機(jī)模型空 化試驗的誤差及模型與原型之間尺寸不同的影響，對模型空化系數(shù) 作修正,取 或 在實際應(yīng)用時，常將式(4-12）簡寫成 （4-13） 或 （41)式中水輪機(jī)安裝位置的海撥高程,在初始計算中可取為下游平均水位的海撥高程；模型空化系數(shù),各種工況的 值可從該型號水輪機(jī)的模型綜合特性曲線中查 取; 空化系數(shù)的修正值，可根據(jù)設(shè)計水頭由圖47中查取; 水輪機(jī)水頭，一般取為設(shè)計水頭 。軸流式水輪機(jī)還應(yīng)用最小水頭，混 流式水輪機(jī)還應(yīng)用最大水頭 及對應(yīng)工況的進(jìn)行校核計算； 水輪機(jī)的空化安全系數(shù)，根據(jù)技術(shù)規(guī)范,對于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī),取；對混 流式水輪機(jī)，可采用表4中的數(shù)據(jù)。 表3 水輪機(jī)水頭與空化安全系數(shù) 關(guān)系 水頭H （m） 3100 100250250以上 安全系數(shù)115 1。20 當(dāng)然,吸出高度值的最后確定，還必須考慮基建條件,投資大小和運行條件等進(jìn)行方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。如水中含砂量大，為了避免空蝕和泥沙磨損的相互影響和聯(lián)合作用，吸出高度值應(yīng)取得安全一些。 圖4 空化系數(shù)修正值