Файл: Пылаев, Н. И. Кавитация в гидротурбинах.pdf

меньше его. Экспериментальное значение не является критерием подобия и не одинаково для подобных турбин. Однако на практике этим обстоятельством пока пренебрегают, а для большей гарантии при определении высоты отсасывания по полученным величинам кавитационного коэффициента вводится коэффициент запаса

Чтобы отличить кавитационный коэффициент турбины, полу­ ченный теоретически по формуле*(П. 14), от коэффициента, экспе­

риментально полученного на кавитационном стенде, будем пер-

*

вый из них обозначать о Турб-

8. КАВИТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБИН

Каждая выпускаемая заводом гидротурбина снабжается энер­ гетической и кавитационной характеристиками. Характеристики строятся по результатам лабораторных испытаний геометрически подобных моделей в координатах Qi и п\ и называются главными универсальными характеристиками (рис. II.3 — II.5). Приве­ денный расход и приведенное число оборотов п\ являются критериями подобия и используются в гидротурбостроении в ка­ честве удобных параметров для характеристики режимов работы серии подобных турбин. Приведенные величины определяются по следующим формулам:

nD1

(11.18)

T r

где Q — расход через турбину в м3/с; п — число оборотов ротора турбины в минуту; D x— диаметр рабочего колеса в м.

На универсальную характеристику наносятся линии равных значений к. п. д. т] и кавитационного коэффициента турбины атУрб, полученных при испытании модели. Кроме того, для удоб­ ства пользования на универсальную характеристику наносятся линии постоянных открытий а0 направляющего аппарата, а для поворотнолопастных турбин — также линии постоянных углов <р установки лопастей рабочего колеса. На универсальных харак­ теристиках радиально-осевых турбин обычно наносят еще линии предельной мощности или линии 5-процентного запаса мощности, определяемые по изменению энергетических параметров при от­ сутствии влияния кавитации.

Главные универсальные характеристики являются основным документом, на основании которого производятся выбор всех параметров вновь проектируемых турбин и оценка их энерге­ тических и кавитационных свойств.

39

На рис. II.3 — II.5 представлены главные универсальные характеристики турбин с некотороми рабочими колесами, вошед­ шими в номенклатуру ВН-235—61 на крупные вертикальные радиально-осевые и поворотнолопастные турбины [29].

Номенклатура охватывает диапазон напоров от 3 до 500 м, который покрывается девятью рабочими колесами поворотно­ лопастного типа (3—80 м) и восемью радиально-осевыми рабочими колесами (30—500 м).

Тип рабочего колеса обозначается двумя буквами (ПЛ или РО), затем указываются максимальный напор в метрах, при ко­ тором можно применять данное рабочее колесо, и, наконец, его инвентарный номер. Так, например, ПЛ20/661 (рис. II.3) озна­ чает: поворотнолопастное рабочее колесо на напоры до Я== 20 м, инвентарный номер 661. Для низконапорных рабочих колес характерны большие значения кавитационного коэффициента турбины (до сттурб 1,30+1,60). По мере повышения расчет­ ного напора значения кавитационного коэффициента умень­

ционный коэффициент турбины, как правило, возрастает с уве­ личением приведенного расхода. Лишь у низконапорных пово­ ротнолопастных рабочих колес величина 0турб имеет минимум в зоне, близкой к зоне максимального к. п. д. Влево от этой зоны, при уменьшении приведенного расхода кавитационный коэффи­ циент тоже растет.

В результате теоретических расчетов и анализа большого объема экспериментальных данных получены основные гидра­ влические характеристики номенклатурных рабочих колес в за­

где dBT— максимальный диаметр втулки рабочего колеса пово­ ротнолопастной турбины (рис. II.2); относительная высота на­ правляющего аппарата

( 11.20)

где bо — высота направляющего аппарата (рис. II.2); средняя по лопасти густота решеток lit и ориентировочный угол охвата лопасти 6 в град.

В номенклатуре даются два значения приведенного числа оборотов: оптимальное п[опт и расчетное n'ivaz4. Расчетный по

43