Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В УСТАНОВКАХ С РЕАКТИВНЫМИ ТУРБИНАМИ. ДИНАМИЧЕСКИЙ ВАКУУМ В ОТСАСЫВАЮЩЕЙ ТРУБЕ

В реактивных турбинах затвором оказывается направляющий аппарат. При изменении его открытия расход и скорость воды в трубопроводе определяются пропускной способностью турбины, которая может быть найдена с помощью ее универсальной характеристики. Пользуясь универсальной характеристикой, определяют по формуле (19-25) относительный приведенный расход qi, а при отсутствии характеристики в приближенных расчетах вместо q\ применяют величину а относительного открытия направляющего аппарата (19-23).

Пользование универсальными характеристиками турбин позволяет наиболее полно определить ее расход с учетом изменения напора, частоты вращения и КПД турбины. Однако применение в условиях неустановившегося режима характеристик, построенных для установившегося режима, вносит некоторую погрешность в расчеты.

Строгий учет влияния спиральной камеры и отсасывающей трубы приводит к математически очень сложной задаче о гидравлическом ударе. Точный метод расчета удара в этом случае очень сложен и требует большой вычислительной работы. Можно применять приближенный расчет, основанный на том, что коэффициент а вычисляется по У] Lv для трубопровода, спиральной камеры и отсасывающей трубы вместе взятых.

Полученное таким образом относительное повышение напора ДН определяет увеличение действующего на турбину напора Н = Н0 + АН для фаз удара в напорной системе трубопровод и спиральная камера. Это повышение напора определяется повышением давления перед турбиной и понижением давления в отсасывающей трубе.

Разделение АН — AhH0 на отдельные слагаемые производится про-порционально произведениям сумм Lv для отдельных участков. Так, если SLo = STTpOTp + SLonoCii + SLoxcooxc соответственно для трубопровода, спирали и отсасывающей трубы, то повышение напора будет и вакуум Нв в отсасывающей трубе увеличивается.


При гидравлическом ударе вакуум определяется по зависимости

Во избежание разрыва сплошности потока необходимо иметь НпВ—100 кПа, где В — барометрическое давление в килопаскалях.

На величину вакуума существенное влияние оказывает коэффициент а, значение которого, например для Каховской ГЭС, получилось в пределах от аг=1,7 при qi= 1 до аг=7 п.ри <71 = 0,37.

Значение вакуума в отсасывающей трубе низконапорных ГЭС может оказаться главным фактором, определяющим закон закрытия направляющего аппарата турбины.

Необходимо иметь в виду, что в отсасывающей трубе, из-за наличия разрежения, поток оказывается двухкомпонентным (смесь воды и воздуха). В этом случае скорость распространения .ударной волны в отсасывающей трубе может получиться в 2—3 раза меньше, чем в турбинном трубопроводе. Указанное явление следует учитывать в детальных расчетах вакуума.

Экспериментально установлено, что при аварийном сбросе нагрузки вакуум также может возникнуть в отдельных областях потока перед лопастями рабочего колеса.

Для поворотнолопастных турбин, кроме вакуума в отсасывающей трубе, необходимо определять подъемную силу. При аварийном сбросе нагрузки направляющий аппарат турбины быстро закрывается до нуля и после этого автоматически устанавливается открытие холостого хода. У поворотнолопастных турбин процесс аварийного закрытия направляющего аппарата сопровождается нарушением комбинаторной зависимости, происходит переход работы турбины в насосный режим и появляется подъемная сила. Ее значение бывает наибольшим при полностью закрытом направляющем аппарате.

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики