Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Испытание ковшовой гидротурбины

Нижегородский государственный архитектурно – строительный университет

Кафедра гидротехнических сооружений

Лабораторная работа:

«Испытание ковшовой гидротурбины»

Студент 4 курса гр. 281 Моисеев А.С.

Руководитель Втюрин С.П.

Нижний Новгород – 2008 г.

Содержание:

стр.

Введение……………………………………………………………………………...2

1. Опытная установка………………………………………………………………..3

2. Метод испытания и составления оборотных характеристик…………………..4

3. Результаты испытаний…………………………………………………………....5

4. Построение главной универсальной характеристики…………………………..7

Заключение…………………………………………………………………………...9

Литература…………………………………………………………………………...10

Введение

Оценить работу турбины теоретически весьма сложно. Поэтому прибегают к разрешению вопроса опытным путём. В производственных лабораториях производят испытания турбины или её модели и выражают результаты исследований графиками, называемыми характеристиками турбин.

В настоящей работе производятся испытания ковшовой турбины и делятся на следующие этапы:

Знакомство с лабораторной установкой, в результате которого составляется описание установки и её схематические чертежи;
Подготовка к испытанию (изучение техники измерений, распределение обязанностей, демонстрация различных режимов работы турбины);
Испытание ковшовой турбины;
Обработка материалов испытания;

2. Метод испытания и составления оборотных характеристик.

Испытания турбины ведутся при мало меняющемся напоре, который можно считать постоянным. Зафиксировав некоторое открытие сопла, мы можем менять различное число оборотов турбины при помощи тормоза. По результатам этих испытаний мы строим оборотные характеристики ковшовой турбины ().

Эти характеристики показаны на (рисунке 2).

Лаборатория использования водной энергии ННГАСУ

3. Результаты испытаний

Турбины Ковшовой .

Дата испытания _____15.09.08.__________

Н=const; плечо силы торможения l = ___0.21____м.

Опыты Наименование	Величина открытия направляющего аппарата
Опыты Наименование	α = 0.25					α = 0.5					α = 0.75					α = 1.0
Напор перед Турбиной Н, м	13					13					13					13
Напор на водосливе h, см	8.8					11					12.1					12.9
Расход Q, м³/с	0.0035					0.0057					0.0073					0.0087
№ п.п.	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Частота вращения турбины n, об/мин	500	470	420	350	256	500	455	315	380	325	460	430	400	360		465	430	400	370	345
Нагрузка Р, кгс	0.5	1.1	2.1	3.1	4.1	0.7	2.1	3.1	4.1	5.1	2.1	3.1	4.1	5.1		2.1	3.1	4.15	5.1	6.0
Момент М=Pl, кгс м	0.105	0.231	0.441	0.651	0.861	0.147	0.441	0.651	0.861	1.071	0.441	0.651	0.861	1.071		0.441	0.651	0.872	1.071	1.260
Мощность на валу турбины N=Mn/975, кВт	0.054	0.111	0.189	0.234	0.226	0.075	0.206	0.277	0.335	0.357	0.208	0.271	0.353	0.395		0.210	0.287	0.358	0.406	0.446
Коэффициент полезного действия турбины η=102N/(γQН)	0.1211	0.2488	0.4237	0.5246	0.5066	0.1032	0.2836	0.3813	0.4611	0.4914	0.2236	0.2913	0.3794	0.4246		0.1894	0.2588	0.3229	0.3662	0.4022
Коэффициент полезного действия турбины η 100	12.11	24.88	42.37	52.46	50.66	10.32	28.36	38.13	46.11	49.14	22.36	29.13	37.94	42.46		18.94	25.88	32.29	36.62	40.22

Испытание произвел

Студент: Моисеев Андрей Сергеевич гр. 281 Инженерно-строительного института

4. Построение главной универсальной характеристики.

Результаты модельных испытаний, выраженные графиками (рис. 3), служат материалом для построения главной универсальной характеристики. Такая характеристика строится в координатах приведённого расхода Q^’_I и приведённого числа оборотов n^’_I, которые соответствуют турбине, имеющей диаметр рабочего колеса D₁ = 1 м и испытанной при напоре Н₁ = 1 м. поэтому замеренные значения n и Q нужно пересчитать по формулам:

(4)

(5)

где D_1м = 0.33 м – диаметр рабочего колеса испытываемой турбины.

Пересчёт выполняется в таблице.

Таблица пересчёта результатов испытаний в приведённые значения

Открытие сопла	α = 0.25					α = 0.5					α = 0.75					α = 1.0
Н, м	13 м					13 м					13 м					13 м
Q, м/c	0.0035					0.0057					0.0073					0.0087
№ п.п.	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
n, об/мин	500	470	420	350	256	500	455	315	380	325	460	430	400	360		465	430	400	370	345
, %	12.11 12.11	24.88 24.24.88	42.37 42.37	52.46 52.46	50.66 50.66	10.32 10.32	28.36 28.36	38.13 38.13	46.11 46.11	49.14 49.14	22.36 22.36	29.13 29.13	37.94 37.94	42.46 42.46		18.94 18.94	25.88 25.88	32.29 32.29	36.62 36.62	40.22 40.22
, об/мин	45.83	43.08	38.50	32.08	23.47	45.83	37.92	28.87	34.83	29.79	42.17	39.42	36.67	33.00		42.62	39.42	36.67	33.92	31.62
, л/с	8.9					14.5					18.57					22.14

Построение главной универсальной характеристики проводится с помощью графика , который строится в левом квадранте чертежа (рис. 3). В правом квадранте проводятся линии , которым присваиваются соответствующие значения относительных открытий сопла α. Затем в левом квадранте проводятся линии равных η (например, через 10%) и точки их пересечения с кривыми равных α переносятся из левого квадранта в правый. Все точки одинаковых η соединяются кривой. В итоге получается главная универсальная характеристика (рис. 3).

I. Опытная установка.

Опытная установка состоит из следующих основных частей (см. Рисунок 1.):

- рабочего колеса – 1;

- колодочного тормоза – 2;

- прижимного болта для регулирования торможения – 3;

- шкива турбины – 4;

- защитного кожуха турбины – 5;

- сопла – 6;

- иглы сопла – 7;

- винта для регулирования открытия сопла игла – 8;

- отсекателя – 9;

- мерного водослива – 10;

- турбинного трубопровода – 11;

- манометра – 12;

- весов – 13;

- тросика – 14;

- блока – 15.

Рисунок 1. Схема испытательного стенда.

Испытание ковшовой гидротурбины 📙 Контрольная → 🆔 39048