Гидродинамические характеристики турбин

Параметры турбины определяются их количественными и качественными характеристиками: напором (Н), расходом (Q) и мощностью (N).

Если обозначить уровень верхнего бьефа (УВБ) - Z_в, a нижнего бьефа (УНБ) - Z_h, то представляя, что поток воды подводится к рабочему колесу под давлением Р_в и скоростью V_в, a отводится через отсасывающую трубу и отводящий канал под давлением Р_н и скоростью V_н, напишем величину напора:

Н_уст = Z_в – Z_н.

Рис. 1.2. Схема гидротурбинной реактивной установки

1 - водовод (напорный подводящий трубопровод); 2 - турбина;

3 - отсасывающая труба; 4 - отводящий канал

Согласно существующим нормам международной энергетической комиссии, рабочий напор гидроустановки должен учитывать потери в водоподводящем тракте установки, т.е.:

Н = Н_уст – h_потерь – V₂/2g.

В гидроэнергетике различают три значения напора:

Н_расч - расчетный напор, т.е. напор, при котором турбина разви­вает номинальную (заданную) мощность;

Н_макс - максимальный напор, т.е. напор, при котором производятся расчеты турбины на прочность;

Н_мин - минимальный напор, т.е. напор, при котором гарантируется минимальная мощность.

Расход турбины выражается Q в м³/сек и определяется при проектировании ГЭС. Для турбин он задается как:

Q = Q_уст/m,

где Q_уст – расчетный расход через турбины ГЭС;

m – число агрегатов ГЭС.