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计算向心叶轮出口直径的方法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于尾水管内的水力损失和叶轮出口液流的绝对速度的平方成正比,所以为了降低尾水管内的水力损失,必须使叶轮出口的绝对速度减小,因此,本章在满足设计参数的前提下为了计算叶轮的出口直径D2,将叶轮出口的绝对速度最小作为研究的出发点。由于从蜗壳出口到叶轮进口液流为自由流动,无能量损失,所以速度矩保持不变,即vu1r1=vu0r0=K,可通过式的方法计算K值。

计算向心叶轮出口直径的方法

由于尾水管内的水力损失和叶轮出口液流的绝对速度的平方成正比,所以为了降低尾水管内的水力损失,必须使叶轮出口的绝对速度减小,因此,本章在满足设计参数的前提下为了计算叶轮的出口直径D2,将叶轮出口的绝对速度最小作为研究的出发点。

根据叶轮出口的速度三角形(图8⁃3):

v22=v2m2+v2u2 (8⁃37)

由液力透平基本方程

978-7-111-57496-5-Chapter08-41.jpg

式中 H——液力透平的水头(m);

g——重力加速度(m/s2);

ηh——液力透平的水力效率;

r1r2——分别为叶轮进出口半径(m);

vu1——叶轮进口绝对速度的圆周分量(m/s)。下同。

由式(8⁃38)可知

978-7-111-57496-5-Chapter08-42.jpg

又由叶轮出口速度三角形

vm2=(u2-vu2)tanβ2 (8⁃40)

将式(8⁃39)和式(8⁃40)代入式(8⁃37)(www.xing528.com)

978-7-111-57496-5-Chapter08-43.jpg

整理得

978-7-111-57496-5-Chapter08-44.jpg

为求绝对速度v2最小时的叶轮出口直径D2v2D2导数,令978-7-111-57496-5-Chapter08-45.jpg978-7-111-57496-5-Chapter08-46.jpg,即

978-7-111-57496-5-Chapter08-47.jpg

978-7-111-57496-5-Chapter08-48.jpg

978-7-111-57496-5-Chapter08-49.jpg

将上式代入式(8⁃43)

978-7-111-57496-5-Chapter08-50.jpg

所以978-7-111-57496-5-Chapter08-51.jpg

上式还可写为

978-7-111-57496-5-Chapter08-52.jpg

式中 K——叶轮进口速度矩,K=vu1r1

由于从蜗壳出口到叶轮进口液流为自由流动,无能量损失,所以速度矩保持不变,即vu1r1=vu0r0=K,可通过式(8⁃3)的方法计算K值。

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