ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 263
Скачиваний: 1
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 (Н , „ 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 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
~в |
Н2 |
г н # н — f |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Г Н 2 |
|
|
|
|
Р2 |
|
|
|
|
|
|
' i l |
|
. 2 |
4 |
О |
( C |
T G |
ß H 2 |
гнгИ'Н |
|
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-н |
' 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 + |
|
(Ь + |
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) |
2а |
|
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