《流体机械原理》课程教学课件（讲稿）第十六讲 水力机械模型特性曲线的绘制 How to draw characteristic curves

第十六讲水力机械模型特性曲线的绘制 How to draw characteristic curves 1、水力机械模型试验台 Hydraulic machinery model test rig 2、混流式水轮机模型试验与综合特性曲线的绘制 drawing the hill chart of the Francis Turbine 3、轴流转桨式水轮机综合特性曲线的绘制与特点 drawing the hill chart of the Kaplan Turbine 4、泵与风机通用特性曲线的绘制 drawing the characteristic curves of pumps and fans 2008-5-4 1

2008-5-4 1 第十六讲 水力机械模型特性曲线的绘制 水力机械模型特性曲线的绘制 How to draw characteristic curves How to draw characteristic curves 1、水力机械模型试验台 、水力机械模型试验台 Hydraulic machinery model test rig Hydraulic machinery model test rig 2、混流式水轮机模型试验与综合特性曲线的绘制 、混流式水轮机模型试验与综合特性曲线的绘制 drawing the hill chart of the Francis Turbine drawing the hill chart of the Francis Turbine 3、轴流转桨式水轮机综合特性曲线的绘制与特点 、轴流转桨式水轮机综合特性曲线的绘制与特点 drawing the hill chart of the Kaplan Turbine drawing the hill chart of the Kaplan Turbine 4、泵与风机通用特性曲线的绘制 、泵与风机通用特性曲线的绘制 drawing the drawing the characteristic curves characteristic curves of pumps and of pumps and fans

流体机械的综合特性曲线表征了流体机械 的全面性能。 ·由于技术和经济上的困难，通常通过模型 试验得到模型的综合特性曲线，然后再根 据相似定律换算到原型机组，得到原型机 组的全面性能。 2008-5-4 2

2008-5-4 2 z 流体机械的综合特性曲线表征了流体机械 流体机械的综合特性曲线表征了流体机械 的全面性能。 z 由于技术和经济上的困难，通常通过模型 由于技术和经济上的困难，通常通过模型 试验得到模型的综合特性曲线，然后再根 试验得到模型的综合特性曲线，然后再根 据相似定律换算到原型机组，得到原型机 据相似定律换算到原型机组，得到原型机 组的全面性能。 组的全面性能

1、模型机组的摸型试验台及工作原理 79m 1一压靠空气和这空蒿器 T一神密节 ,1一切换得 2一水箱 8一压力混 14一冷却楼 票一停省笋 g阀门 4一功也机 10一电滋流蓝计 18一网门 1一双向文吐里解 11一字气停解器 。一推力补经静 12一消壁仪正量渝 高术头封闭式轼踪台系统图 2008-5-4

2008-5-4 3 1、模型机组的模型试验台及工作原理 、模型机组的模型试验台及工作原理

1、摸型机组的模型试验台及工作原理 图7-18水轮机闭式试验台局堡鼎 1一水泵2一电动阀门3一空气溶解箱4一冷却器5一空压机6一压 力水箱7一双向文吐利8一模型水轮机。9一测功电动机10一尾水箱 11一真空表12电动阀门13一手动阀门14一水头测量仪表 15一流量测量仪表男 4 2008-5-4

2008-5-4 4 1、模型机组的模型试验台及工作原理 、模型机组的模型试验台及工作原理

1、摸型机组的摸型试脸台及工作原理 18 升抹的法科雕 荐水轮机消 1一上静水伯 名一照寂 一找速计 2一下游水怕 T一洗流靂 11一粥功故作了子 5一大库 一新流栅 4一功芯定子 一水孤 日一积洗进 ·一文架· 5一规 1011一压力计 1-绳郑 T一F 求纶机能燃试验分系统图. 2008-5-4 5

2008-5-4 5 1、模型机组的模型试验台及工作原理 、模型机组的模型试验台及工作原理

1、摸型机组的摸型试验台及工作原理 2003312 6

2008-5-4 6 1、模型机组的模型试验台及工作原理 、模型机组的模型试验台及工作原理

哈尔滨大电机高水头试验Ⅱ台 动副窗市 测功机转速 rpm 1佛水泵转速 rpm 2系势速 rpm 工位工但 流量校准设定 一面切换 主而】状态磊家 功机场球系热场 显示标在西可 位控按 2量水 A工拉控制按细 A导叶开度 正向 分雨 分 2008 ☑ 赞G

2008-5-4 7 哈尔滨大电机高水头试验 哈尔滨大电机 II台

21、混流式水轮机摸型试验 能量试验步骤 H=const a=a1, P=P1, 测 n,Q,H,计算 Q,n,7 p=P23 测 n,Q,H,M计算 Oi,ni.n a=a2, p=P, 测 n,Q,H,M计算 2,n,n p=P2, 测 n,Q,H,什算 Oi,n.n a=an> p=P1,测 n,Q,H,M计算 Qi.n.n p=P2,测 n,Q,H,M计算 Qn,n 2008-5-4 8

2008-5-4 8 2.1、混流式水轮机模型试验 、混流式水轮机模型试验 能量试验步骤 测 计算 测 计算 测 计算 测 计算 . 测 计算 测 计算 , 1 a = a , 1 p = p n,Q, H, M , ,η 11 11 Q n , 2 p = p , a = a2 , a = an n,Q, H, M , ,η 11 11 Q n n,Q, H, M n,Q, H, M n,Q, H, M n,Q, H, M , ,η 11 11 Q n , ,η 11 11 Q n , ,η 11 11 Q n , ,η 11 11 Q n , 2 p = p , 2 p = p , 1 p = p , 1 p = p H=const

22、混流式水轮机摸型综合特性曲孩的狯制 能量特性曲线绘制 (1)等开度线；(2)等效率线： (3)5%功率限制线。 (1)Iso-opening curve, (2)Iso-efficiency curve, (3)5%power limitation curve 80 。 70 60 50叶 =6 8U0 900 1000 1100 1200 1300 90 88 86 84 82 i(L/s) (%) 混流式水轮机等效率曲线绘制

2008-5-4 9 2.2、混流式水轮机模型综合特性曲线的绘制 、混流式水轮机模型综合特性曲线的绘制 1）能量特性曲线绘制 ）能量特性曲线绘制 （1）等开度线；（2）等效率线；（3）5%功率限制线。 (1)Iso-opening curve, (2)Iso opening curve, (2)Iso-efficiency curve, efficiency curve, (3)5% power limitation curve (3)5% power limitation curve

已2、混流式水轮机镆型猴合特性曲孩的绘制 水轮机的功率限制的概念(power limitation) 当Q>Q时，效率的下降大于流量 的增加，所以增加流量会导致出力下降。 水轮机不允许在Q>Q运行，因为将导致调速器无法正常工作。 工程上为保证安全，要求留出5%的功率储备量，所以水轮机实际 工作的最大出力被限制在： Nmas =0.95Np (混流式) Nm=0.97Np (轴流定桨式》 a)N-Q曲线 b)Q曲线 水轮机的工作特性曲线 2008-5-4 10

2008-5-4 10 2.2、混流式水轮机模型综合特性曲线的绘制 、混流式水轮机模型综合特性曲线的绘制 水轮机的功率限制的概念 水轮机的功率限制的概念(power limitation) (power limitation) max max 0.95 0.97 np np n np p Q Q N N N N Q Q > = = 当 > 时，效率的下降大于流量 的增加，所以增加流量会导致出力下降。 工程上为保证安全， 水轮机不允许在 运行，因为将导致调速器无法正常工作。 （混流式） 要求留出5%的功率储备量，所以水轮机实际 工作的最大 （ 出力被限制在： 轴流定桨式）