Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-10-21 | 504 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Гидромеханический расчет спиральных камер производится с целью определения размеров входного и последующих сечений, обеспечивающих для заданных условий минимальные размеры камеры при наименьшем уровне гидравлических потерь.
В основу расчета спиральных камер положены следующие условия:
1. В качестве расчетного принимается расход турбины Q, обеспечивающий получение ее номинальной мощности при расчетном напоре.
, м3/с. |
Во входном сечении спиральной камеры расчетный расход определяется равным
, м3/с. | (11) |
2. Вода подается равномерно по окружности направляющего аппарата, а следовательно, радиальная составляющая скорости υr имеет постоянное значение
. | (12) |
3. Расход воды уменьшается по пути движения в спиральном канале в зависимости от φi
, м3/с. | (13) |
4. Окружная составляющая скорости υ и в любой точке спирального канала подчиняется закону
. | (14) |
Расчет спиральных камер начинают с определения размеров входного сечения. Предварительные размеры входного сечения спиральных камер таврового сечения устанавливают в соответствии с рекомендациями пункта 7 (рис. 9).
Площадь входного сечения определяют по зависимости
, м2, | (15) |
где υвх – средняя скорость потока во входном сечении спирального канала, которую выбирают по графику (рис. 10).
Рис. 10. График зависимости средней скорости во входном сечении
спиральной камеры от напора турбины:
1 – в бетонной камере; 2 – в металлической камере
Значения углов охвата спирального канала φ 0 принимают по табл. 8.
После установления размеров для выбранной формы входного сечения (рис. 8) выполняется проверка угла натекания потока δ сп по формуле:
|
, | (16) |
где S 0 – интеграл входного сечения:
.
Интеграл входного сечения можно определить аналитическим путем по уравнению, полученному в результате интегрирования по участкам сечения
(17) |
Представляя выражение (17) в формулу (16), определяют угол δ сп. Если он окажется меньше рекомендуемого (табл. 8), то его приводят в соответствие путем увеличения площади входного сечения.
Из уравнений для δ сп и S 0 следует, что
(18) |
Аналогичным образом можно получить значение Si и φi для любого сечения спирального канала. Для этого тавровое сечение разбивают на ряд участков, для которых становится известной зависимость b (r)(рис. 9). Для упрощения вычислений форму сечений назначают таким образом, чтобы вершины углов сечения лежали на прямых AB и CD (рис. 11).
Зависимость между размером (Ri – ra) сечения и его высотами b 1 i и b 2 i задают в виде
; , | (19) |
где а 1 и а 2 – коэффициенты, а n1 и n 2 – показатели степени, принимаемые постоянными для данного спирального канала. Для спиральных каналов, развитых вверх n 1 = 2, n 2 = 0, а для сечений, развитых вниз n 1 = 0, n 2 = 2.
Рис. 11. К гидромеханическому расчету бетонной турбинной камеры
Для каналов с симметричной формой сечений принимают:
· при угле φ 0 > 180° – n 1 = n 2 = 1,
· при φ 0 ≤ 180° – n 1 = n 2 = 2.
Коэффициенты а 1 и а 2 определяются по выбранным размерам входного сечения.
Интеграл в любом сечении спирального канала и соответствующее изменение угла охвата φi определяются по зависимостям (17) и (18) с учетом принятых соотношений для b 1 i и b 2 i (19).
На рис. 12 приведена конструкция металлической спиральной камеры круглого сечения.
Рис. 12. К гидромеханическому расчету металлической турбинной камеры
Для таких камер интеграл Si вычисляется по уравнению:
, | (20) |
где ρi – радиус спирального канала:
, | (21) |
rk – радиус сопряжения оболочки спирального канала:
. | (22) |
Здесь = 0,12, а = 0,695.
Решение уравнений (18) и (21) является трудоемкой операцией, поэтому иногда используют приближенные решения, основанные на анализе результатов экспериментальных исследований и некоторых допущениях.
|
Рассмотрим расчет бетонной спиральной камеры графоаналитическим способом на примере камеры симметричного очертания (рис. 13).
Если определить площади в любом сечении спирального канала Si, то тогда можно найти значения Qi и φi, используя соотношения
и . | (23) |
Для этого входное сечение разбивают на ряд произвольных сечений с радиусом ri и строят зависимость (см. рис. 13), на которой показаны графические значения интегралов S 0, S 1, S 2, … Sn. Зная значения Si, по условиям (23) определяют значения расходов и углов охвата в любой точке спирального канала и по ним строят зависимости Qi = f (ri) и φi = f (ri) (рис. 14). По значениям кривой φi = f (ri) строится очертание спирального канала в плане (см. рис. 11). При построении рекомендуется принимать значение радиусов ri для соответствующих значений Δ φ, равным 15 или 18°.
Рис. 13. К графоаналитическому расчету бетонной спиральной камеры
При приближенном аналитическом расчете металлической спиральной камеры круглого сечения значения интегралов S 0и Si определяют по зависимости
(24) |
без учета площади , которая не оказывает существенного влияния на определение размеров входного сечения, а радиус rk принимается равным ra (см. рис. 12).
Рис. 14. Зависимости изменения угла охвата и расхода воды
в спиральной камере
Подставляя значение интеграла (24) в выражение для φi, получим
, | (25) |
где С – постоянная интегрированная, которую можно определить из (25) при известных значениях φ 0 (обычно принимают 345°) и радиусе входного сечения ρ 0.
Радиус входного сечения определяют из выражения:
,
откуда
. | (26) |
Среднюю скорость во входном сечении υс находят по графику (см. рис. 10).
Из выражения (25) можно выразить радиус ρi в любой точке спирального канала
. | (27) |
По вычисленным значениям φi и ρi ведется построение спиральной камеры в плане (см. рис. 12).
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!