轴流转桨式水轮机运转特性曲线绘制

转桨式水轮机运转综合特性曲线的绘制原理与混流式水轮机基本相同，但由于转桨式水轮机具有双重调节机构，可在协联方式运行，水轮机的效率修正采用非等值修正法，一般同一叶片转角取同一修正值，因此，绘制运转综合特性曲线中的某些方面与混流式水轮机有所差别。转桨式水轮机运转综合特性曲线的绘制方法如下。

1.等效率线的绘制

（1）对转轮叶片的每一个转角φ 求出一个效率修正值（表8-2）Δη（φ）。若各φ 角下模型水轮机的最高效率为ηM0（φ），原型水轮机各φ 角下的最高效

表8-2　转桨式水轮机效率修正值

率为ηT0（φ），则

（2）在Hmin～Hmax间取若干水头，计算各水头对应的n11M，过各n11M 作水平线与转桨式水轮机模型综合特性曲线的各等φ 线相交，找出各交点的Q11、ηM，其中ηM 由内插确定。计算各点的原型水轮机效率与出力，然后

根据计算结果绘出各水头下的ηT=f（P）曲线，同时绘出各水头下的Q11～P 辅助曲线。等效率线计算可采用表8-3。(www.xing528.com)

表8-3　转桨式水轮机等效率线计算表 单位：m

2.出力限制线的绘制

转桨式水轮机模型综合特性曲线上不标5%出力限制线，但其最大出力受空化的限制。在确定了水轮机的额定工况之后，通常把通过额定工况点的等开度线作为水轮机的出力限制线。在确定为出力限制线的等开度线上取系列工况点，记下各工况点的ηM、Q11、n11，由相似换算公式计算出各点对应的水头H 及出力P，将这些点绘在H～P 坐标系中，连接各点即得到原型水轮机的出力限制线。

转桨式水轮机的出力限制线也可以采用简化绘制方法，其原理同混流式水轮机出力限制线的绘制。首先，由水轮机的最小水头Hmin与额定水头Hr 分别计算出相应的模型单位转速n11A与n11B，在模型综合特性曲线上以n11A和n11B分别作水平线，与确定出力限制线的等开度线分别相交于A 点与B 点。查出A 点的效率ηMA 和单位流量Q11A，计算出A 点的出力PA，由（PA，Hmin）可确定Hmin下的出力限制点A。同样，查出B 点的效率ηBA和单位流量Q11B，计算出B 点的出力PB，由（PB，Hr）可确定Hr 下的出力限制点B。用直线连接A 点与B 点即原型水轮机的出力限制线，如图8-22所示。

图8-22　转桨式水轮机出力限制线的绘制

（a）模型综合特性曲线；（b）运行特性曲线

3.等吸出高度线的绘制

绘制转桨式水轮机的等Hs 线的原理与混流式水轮机相同，以各水头所对应的单位转速n11M 值作水平线与模型综合特性曲线的等σ 线相交，记下交点的Q11与σ值。由各点的σ计算出相应的吸出高度Hs，由各交点的Q11值利用上面作出的Q11=f（P）辅助曲线可确定相应的出力P，然后可作出各水头下的Hs=f（P）曲线，在此基础上可作出等Hs 线，其方法与绘制混流式水轮机的等Hs 线相同。