单位参数的修正及模型试验数据分析

在整理模型试验数据时，一般用式（3-7）、式（3-9）确定单位参数的一次近似值。假定在最优工况时，原型与模型容积效率相等，水力效率是水轮机效率的主要组成部分，因此可以足够精确地用水轮机总效率代替水力效率。由式（3-11）、式（3-12）可得出二次近似式为

按此二次近似式可求得

于是，原型与模型单位转速差为

原型与模型单位流量差为

原型水轮机单位转速与流量分别为

在设计中一般规定，当Δn11<3%n11M 时可不作修正，即忽略Δn11。在使用式（3-22）、式（3-23）时，一般取原型、模型最优工况时的效率值进行计算。

在一般情况下，单位流量修正值ΔQ11较小，可不作修正。

【例3-1】 已知混流式水轮机模型直径D1M=0.46m，试验水头HM=4m，在最高效率时，转速为nM=282r/min，流量QM=0.38m3/s，出力NM=13.1kW。若原型水轮机的直径D1=2m，工作水头H=30m，试求最优工况下原型水轮机的n、P、Q、η。

解：模型水轮机单位参数为

模型水轮机的最高效率

则原型水轮机的最高效率

单位参数修正(www.xing528.com)

Δn11和ΔQ11可不考虑，即

n11=n11M=64.86(r/min)

Q11=Q11M=0.9(m3/s)

则

【例3-2】 已知轴流转桨式水轮机模型试验数据：D1M=0.46m，H=3.5m；在最优工况时（轮叶转角φ=0°），ηM0=0.89，当φ=+10°时，最高效率（ηM0）φ=0.872，相应于（η110）M 的协联工况的ηMφ=0.865。若同系列原型水轮机的D1T=4.5m，试求H=2.8m时在同一最优工况和协联工况运行的效率ηT0和ηT。

解：由式（3-18）

当φ=+10°原型与模型最高效率的差值

当φ=+10°原型与模型最高效率的差值

(Δη0)φ=0.916-0.872=0.044

ηT=ηMφ+(Δη0)φ=0.865+0.044=0.909