logo
Кулак В

Энергия и мощность гидротурбин

Гидравлическая турбина - это двигатель, преобразующий меха­ническую энергию потока в энергию вращения рабочего колеса гидро­турбины. Энергия потока состоит из 2-х частей - кинетической и по­тенциальной. Человек с давних времен использовал кинетическую часть водной энергии, создавая разные типы водоподливных и водона­ливных колес (рис. 1.1.), не строя для этого подпорных сооружений на естественных руслах рек.

Рис. 1.1 Схема работы: а) водоподливноео и 6) водоналивного колеса;

1 - наклонное русло реки (а), лоток, подводящий воду (б); 2 - лопасти колеса; 3 - вал колеса

Кинетическая энергия определяется выражением: .

Потенциальная энергия потока определяется высотным положе­нием географической точки местности над уровнем океана.

Таким образом, можно подсчитать мощность водоподливного колеса Nк.с. и водоналивного колеса, которая в первом случае будет равна:

Nк.с. = = gQ ,

где:W - объем жидкости, имеющий массу gW;

g – плотность жидкости, 1000 кг/м3;

v – скорость потока м/с;

Q –объем жидкости в секунду (расход).

Сегодня при создании гидроэнергетических установок исполь­зуются оба вида энергии и кинетическую и потенциальную, а мощ­ность такой установки рассчитывают. применяя уравнение Бернулли, которое выражает постоянство энергии в потоке жидкости, т.е:

,

где:v - скорость м/сек;

P – давление, Па;

z – высота на уровнем сравнения, м;

g – плотность воды, кг/м3.

    1.