Математическая модель гидродинамических характеристик элементов проточной части радиально-осевой гидротурбины. Часть 2
Вантажиться...
Дата
2018
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
НТУ "ХПИ"
Анотація
Предложена математическая модель сопротивления в безразмерной полиноминальной форме, описывающая поведение коэффициентов отдельных видов потерь в зависимости от режимных параметров гидротурбины и геометрических параметров проточной части. Принята схема разделения потерь энергии по элементам проточной части: потери в подводе (спиральная камера, статор и направляющий аппарат), рабочем колесе, и отсасывающей трубе. Кроме того, потери разделяются по категориям в зависимости от их физической природы. В лопастных системах выделяют профильные потери (это потери энергии, возникающие при безударном обтекании профиля), "ударные" потери (потери на отрыв потока при несовпадении действительного угла натекания потока на профиль и угла безударного обтекания). Выделяют также кромочные потери (потери возникающие за счет обтекания выходной кромки конечной толщины) и концевые потери, возникающие за счет перетекания жидкости на концах профиля из зоны высокого давления в зону низкого давления. В отсасывающей трубе рассчитываются потери трения и потери энергии, от возникающего за рабочим колесом осевого вихря. Каждый вид потерь зависит от набора геометрических и режимных параметров. Такая форма представления модели удобна, как для проведения численного исследования влияния геометрических параметров проточной части, так и проведения оптимизационных расчетов. Модель позволяет исследовать влияние отдельных видов потерь на гидродинамические характеристики проточной части радиально-осевой гидротурбины. Приведенные данные позволяют использовать разработанную модель сопротивления для построения теоретической универсальной характеристики турбины. Полиноминальный вид модели позволяет провести оптимизационные расчеты проточной части аналитическим методом. Полученные данные сопоставлялись с результатами экспериментальных исследований для высоконапорной радиально-осевой гидротурбины. Результаты позволяют судить о хорошем совпадении расчетных и экспериментальных данных.
The mathematical model of resistance in a dimensionless polynomial form, describing behavior of coefficients of separate types of losses depending on the regime parameters of hydro-turbine and geometrical parameters of running part, is offered. The chart of division of losses of energy is accepted on the elements of running part: losses in a cart (spiral chamber,stator and directing vehicle), driving wheel, and draft tube. In addition, losses are divided on categories depending on their physical nature. In the blade systems distinguish profile losses (it is losses energies a rising up at the unstressed flowing around of profile), "shock" losses (losses on tearing away of streamat the lack of coincidence of actual corner of accumulating of stream on a profile and corner of the unstressed flowing around). Distinguish edge losses (losses arising up due to flowing around of output edge of eventual thickness) and end-capping losses, arising up due to flowing of liquid and profileends from a zone high-pressure in the zone of LP, also. The losses of friction and loss of energy settle accounts in a druft tube, from arising up after a driving wheel axial whirlwind. Every type of losses depends on the set of geometrical and regime parameters. Such form of presentation of model is comfortable, both for realization of numeral research of influence of geometrical parameters of running part and realizations of optimization calculations. A model allows to investigate influence of separate types of losses on hydrodynamic descriptions of running part of radially-axial hydro-turbine. Cited data allow to use the worked out model of resistance for the construction of theoretical universal description of turbine. The polynomial type of model allows to conduct the optimization calculations of running part an analytical method. The obtained data were compared with the results of experimental researches for a high-pressure radially axial hydroturbine. Results allow to judge about good accordance of calculation and experimental data.
The mathematical model of resistance in a dimensionless polynomial form, describing behavior of coefficients of separate types of losses depending on the regime parameters of hydro-turbine and geometrical parameters of running part, is offered. The chart of division of losses of energy is accepted on the elements of running part: losses in a cart (spiral chamber,stator and directing vehicle), driving wheel, and draft tube. In addition, losses are divided on categories depending on their physical nature. In the blade systems distinguish profile losses (it is losses energies a rising up at the unstressed flowing around of profile), "shock" losses (losses on tearing away of streamat the lack of coincidence of actual corner of accumulating of stream on a profile and corner of the unstressed flowing around). Distinguish edge losses (losses arising up due to flowing around of output edge of eventual thickness) and end-capping losses, arising up due to flowing of liquid and profileends from a zone high-pressure in the zone of LP, also. The losses of friction and loss of energy settle accounts in a druft tube, from arising up after a driving wheel axial whirlwind. Every type of losses depends on the set of geometrical and regime parameters. Such form of presentation of model is comfortable, both for realization of numeral research of influence of geometrical parameters of running part and realizations of optimization calculations. A model allows to investigate influence of separate types of losses on hydrodynamic descriptions of running part of radially-axial hydro-turbine. Cited data allow to use the worked out model of resistance for the construction of theoretical universal description of turbine. The polynomial type of model allows to conduct the optimization calculations of running part an analytical method. The obtained data were compared with the results of experimental researches for a high-pressure radially axial hydroturbine. Results allow to judge about good accordance of calculation and experimental data.
Опис
Ключові слова
коэффициент потерь, режимные параметры гидротурбины, модель сопротивления, коэффициенты, loss factor, resistance model
Бібліографічний опис
Мараховский М. Б. Математическая модель гидродинамических характеристик элементов проточной части радиально-осевой гидротурбины. Часть 2 / М. Б. Мараховский, А. И. Гасюк // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Гідравлічні машини та гідроагрегати = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Hydraulic machines and hydraulic units : зб. наук. пр.– Харків : НТУ "ХПІ", 2018. – № 46 (1322). – С. 49-53.