§ 55. Основные зависимости для выбора турбин
При проектировании ГЭС по заданным величинам расчетного расхода и напора находится требуемая мощность гидростанции и отдельных ее агрегатов. Для назначения оптимального режима работы турбин в процессе их эксплуатации необходимо также знать характер изменения основных параметров турбин в зависимости от изменения режима работы.
Если рассмотреть две подобные турбины, т. е. такие, у которых геометрические размеры пропорциональны, то окажется, что основные их параметры: напор, расход, коэффициент быстроходности, нормальное число оборотов, мощность и диаметр рабочего колеса, связаны определенными зависимостями. Пользуясь этими зависимостями, можно определять характер изменения параметров турбины при изменении одного из них, а также находить параметры одной турбины по показателям другой подобной турбины при любом заданном напоре. Наличие таких зависимостей позволяет производить лабораторные испытания на малых моделях при небольших напорах и распространять полученные выводы на всю серию турбин данного типа. Это избавляет от необходимости испытаний каждой турбины в отдельности и значительно упрощает их производство.
Результаты модельных заводских испытаний представляются в виде универсальных характеристик, графиков и таблиц, используемых для расчетов турбин данной серии.
Рассмотрим зависимость между нормальным числом оборотов η1 и n2 двух подобных турбин. Нормальным числом оборотов считается число оборотов в минуту, при котором турбина работает с наивысшим к. п. д.
Для одной и той же турбины можно также найти величину расхода при любом напоре, если известен расход Q1 при каком-либо одном напоре Н1. В этом случае формула (193) принимает вид
где п, Q u N — число оборотов, расход и мощность при некотором напоре H. В таблицах заводских данных о турбинах обычно приводятся удельные величины расхода, мощности и оборотов и применение указанных формул облегчает подбор турбин.
По расчетным расходу Q и напору Н вычисляется удельный расход Q1, по которому из таблиц подбирается затем необходимый тип турбины и находятся ее удельное число оборотов и мощность. По удельным величинам п1 и N1 из формул (199) вычисляется их действительное значение при расчетном напоре Н.
