Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 263

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Напорная характеристика гидротрансформатора показана на рис. 70.

Гидравлический к. п. д. гидротрансформатора

PgQHm

Hm '

Т. е. кривая к. п. д. также представляет собой параболу (рис. 70, б).

Определение расхода Q в рабочей полости гидротрансформа­ тора. Из уравнения баланса энергии в гидротрансформаторе (31) может быть получен расход Q для различных режимов работы.

п,= const

в)

5)

Рис. 70. Напорная характеристика гидротрансформатора:

баланс напоров , „ и H

теоретический напор насоса

и турбины; заштрихованная область — гидравлические потери в гидротрансформаторе); б — гидравлический к. п. д.

С учетом выражения (17) для конечного числа лопаток можно записать:

 

 

 

 

%2 С «Н2^Н ~ "HI

С «Р2Г Р2^Р

 

 

 

 

 

H m

' H l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*ті

C üH2^Hr H2

"тг^тг^т

 

 

 

 

 

 

T l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g

 

)

 

Выражения для напоров в развернутом виде:

 

 

 

H,

Л

Г - 2

.. _

Q ^ H r H 2 C t

g ß H 2 »V Р2 ^L S Ирг

 

 

r

H2M-H

— —

г.

 

г.

 

 

 

 

 

 

mi

(/"mJ-iH ^тгН-т) •

 

(93a)

 

 

 

 

 

 

 

 

Q ( *Ѵн2С І £Рн2

^ т ^ е Р T2

 

 

 

 

CO,.

•Риг

 

 

Fj2

 

 

108


Потери на трение в гидротрансформаторе определяют по выраже­ нию

kHQ2

kjQ2

kpQ2

hmp = ^тр. н + К?, т + ^тр. p = -щі

h

h - ^ — '

где k — коэффициент сопротивления соответствующего колеса,

k = K ^ 5 — .

4R F"

4 г ср wcp

Потери, зависящие от угла атаки в каждом колесе, опреде­ ляются по формулам:

 

 

 

„2

 

 

К„

=

ц>УД

c s — ( с т 2 п р е д '

С т і )

+ (си2 пред с и і ) >

где с т 2 П р е д

и с и 2 П ред меридиональная и окружная составляющие

 

 

 

скорости на выходе из предыдущего ко­

 

 

 

леса.

 

 

Как

правило, допускается, что ст2

преЛ

= ст1, тогда

г 2 пред

Сс с,.

Из треугольников скоростей с учетом известных соотношений преобразуем выражения для скорости cs и получим выражения для потерь на каждом колесе:

h

- Ф У Д - Н

Q

-

ctg ßР2

Г Р 2

 

 

ctgß

I

 

 

°

 

 

'уд- н

 

2g

Fp*

 

 

 

^ні

 

 

 

 

П У Д . H —

0 „ "

 

'm

 

 

 

 

-

С

 

н Г н і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фуд. т

( c û H r H 2

( A H

 

кон *ті)

Q I

 

М^н

 

 

 

^

T l

г уд- т

 

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

фуд. P

 

 

Г Т 2

ni

C T G

^ T 2

М-т ,'та

 

 

CtgßP I

 

"уд. P —

2 ^

и о н / т я ( і т

— —

Q\ —f

 

 

 

 

 

P I

 

 

 

 

 

 

P I

\

 

T 2

P I

 

 

 

 

 

 

После подстановки полученных выражений в общее уравнение

баланса

энергий получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

(' ctg ß

 

 

 

 

Ctgß

Р2 гР 2 р-р

 

 

 

 

 

 

 

 

Н2

г н # н — f

 

 

 

 

 

 

 

 

Г Н 2

 

 

 

 

Р2

 

 

 

 

 

' i l

 

. 2

4

О

( C

T G

ß H 2

гнгИ

 

ctgßT 2

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г Н 2

 

T 2

+

Фуд-

т

I

 

\

 

П\

C T G P

H 2

rJM„

ctgß'ті

 

2g

 

(сонГн2|Хн ' G > H * T I ) —

 

Q { —рТ,— /-л И

' Т1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г н 2

 

 

 

 

В

первом

приближении

часто

принимают

фуд. н =

Фуд. т

— Фуд. Р —

109



"уд-H

 

 

 

ctg ß P

 

-\ip

 

ctg ß.Hl

 

 

+ • 2g

Q

-

 

 

 

 

' Hl

 

 

+

 

 

kTQ*

 

 

 

 

 

 

 

 

+

2g

 

 

2g

 

 

2g '

 

 

 

Разделим все члены уравнения на -^ - и сгруппируем их по

степени Q и і. Получим уравнение

 

второй

степени

относительно

Q и і, которое может быть записано в общем виде

 

 

Щ- а +

 

+

іс) +

(d + тР +

2/0

0.

(94)

а =

фуд. н

c t g ß F

 

 

 

ri?"

Ctg ßH l

+

 

 

Р2

 

' H I

 

H l

 

+

 

 

 

ctgß H2

 

'Н2

ctgß T l

 

 

 

Фуд.т

H2

 

 

 

 

T l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ Фуд.Р

[—рг-

 

• Ц Х -

 

ctgß PI

+

kH

+ ß T

+ &P ;

 

 

 

 

PI

 

 

T2

PI

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Г

 

I C t g ß

H 2

 

 

 

ctg ß

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

г

I

 

 

 

Н2

—Б

H-H-

 

 

^ p

 

 

 

 

 

 

H2

 

 

 

 

f P 2

 

Л Н2 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л Н2

 

 

/' C t S PH

 

 

 

ctg ß T 1

+

Фуд- T

7 —

 

^н^нг

—в—

 

' T l

 

 

T l

 

 

Г Т1

 

 

V r H 2

 

 

c t g ß H l

 

 

+

 

f HlФуд. H

ctgß P2

 

 

P2

 

 

 

 

P2

 

 

 

' H l

' H l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с =

r,H2

 

Ctgß T2 Г Т2

 

 

ctg ß H

2

 

 

 

 

T2

'H2

 

 

 

H2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

(

Ctg ßH2 ..

'H2

Ctg ßT l

 

 

Фуд. T ^ T l

 

H2

г н ~ —

' T l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T l

 

 

 

 

 

 

T2

Ctg ßT2

 

 

T2

ctgß PI

 

 

Фуд. P '

 

r T 2

 

 

 

 

 

PI

 

 

 

 

 

 

PI

 

 

 

 

P 1

 

 

 

d = — 2гт[ін +

Фуд. H

rm - f ф у д . тГнгИ-н ;

 

m =

 

фуд. т 4 і

2r T 2 fiT

+

фуд. р Г т г - ^ - г 1 ! - ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P I

 

I

2

/ =Гн2Ин — фуд. т^нггін^ті-

110


Решение уравнения (94) дает значение расхода при различных і:

Q - 2 (b+ic) ± / 4 ( & + tc)2 — 4а (d + т •2/0

(95)

 

Аналогично может быть составлено и решено уравнение для гидротрансформаторов с любым расположением и любым числом

рабочих

колес.

 

 

 

 

 

 

 

 

Например, для четырехколесного гидротрансформатора (см.

рис. 76, б) имеем:

 

 

 

 

 

 

 

 

напор

 

на

насосе

 

 

 

 

 

 

 

c t g ß РП2

H m

 

 

2

Q l>Ѵн2 C t g

Рн2

^ Р П Г Р І І 2

 

 

 

Ю Н

V

^Н2

 

 

 

Г Р И 2

напор на турбине определяется

по приведенным выше уравне­

ниям;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

потери

на трение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кр

^тр. н

' ^тр. Т Ч~ ^тр. PI

4-p. P I 1 1 " ^тр. бл

 

 

 

*H Q2

, V 3 * , * Р Я I -pu

+

2g

 

 

 

 

2g

2g

 

2g

 

2g

 

где hr P

 

 

 

 

 

 

б л

— потери

на трение

в

безлопаточном

пространстве;

TfcJ_

коэффициент

сопротивления

 

безлопаточного про­

 

 

 

странства:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

•m бл

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^бл

=

 

ІП Рібл ( bxF\tR

Sill2 ß1 6 j l +'

&2^2бл S

i n 2 Р2бл

Ьтбл

— длина средней линии в меридиональном сечении безло­

паточного

пространства.

 

 

 

 

 

 

 

Индексы 1 и 2 соответственно обозначают начальное и конечное сечения безлопаточного участка, причем направление потока в на­ чальном сечении соответствует направлению потока на выходе из

предыдущего колеса (ßx б л = ß2 n peÄ )> а

направление

в конечном

сечении определяется из условия сиг

=

const в безлопаточном про­

странстве:

 

c t g ß 2 ^ = ; - ; л

г26;

c t g ß 1 6 J I .

 

 

 

 

 

 

г 2 бл Г1 бл

 

 

Потери, зависящие от угла атаки,

 

 

 

 

У н

ctgßPII2

PII2

 

c t g ß Hl

— (öH rH 1

КА- H —

2g

Q

 

И-РП

+

H I

 

 

риа

 

 

Hl

 

h

У . PI

T2 ,.

Q

ctgßT 2

rTi

ctg ß p u '

—E

 

Н-т —

 

"Он——Ит

 

 

'удPI

2g

 

 

T 2

P H

PI1

 

'PI1

 

r

h уд. PU

Ф.уд. PU

2g

 

ctgß'РІ2

Г РІ2 ,.

C t g ß P n i

Q

M-PI

F

РІ2

 

 

111