|
|
Радиально-осевые рабочие колеса.Лекция 1. Конструкции рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. Радиально-осевые рабочие колеса. В радиально-осевых колесах поток, закрученный направляющим аппаратом, поступает в радиальном направлении на входные кромки лопастей, взаимодействуя с ними, поворачивается и уходит с рабочего колеса в отсасывающую трубу в осевом направлении.
Рис. 1.1. Радиально-осевые колеса различной быстроходности
За диаметр рабочего колеса D1 радиально-осевой турбины принимается наибольший диаметр расположения лопастей по входным кромкам, т.е. диаметр, ограничивающий входные кромки лопастей на входе в обод, рисунок 1.2. Рисунок 1.2. Размеры рабочих колес РО турбин. Радиально-осевое колесо оказывает значительно большее препятствие потоку, чем осевое, и относительные скорости течения в нем меньше; отсюда меньше его пропускная способность, оборотность и быстроходность. Степень изменения этих показателей в большой мере зависит от формы взаимного расположения и размеров отдельных элементов рабочего колеса. Различие формы проточной части и лопастей радиально-осевых колес определяет тип гидротурбины.
Рисунок 1.3. Профили рабочих колес радиально-осевого типа в зависимости от быстроходности, nS = 60 ÷ 400, (1 – лопасти, 2 – ступица, 3 – обод). Рабочие колеса радиально-осевого типа применяются для широкого диапазона напоров и коэффициентов быстроходности nS. Форма проточной части их меняется в зависимости от быстроходности в пределах nS = 60 ÷ 400 (рисунок 1.3). При nS = 60 - 106, входная кромка лопасти обычно располагается в вертикальной плоскости на большем диаметре, чем выходная кромка, т. е. D1 > D2. Отношение высоты входного отверстия b0 к диаметру D1 невелико (b0 / D1 ≤ 0,1). Лопасть вытянута от входной кромки к выходной, при относительно малой ширине канала. Количество лопастей z1 = 19 ÷ 21. В колесах этого типа DСТ = DВХ = D1 > DВЫХ и кавитационный коэффициент порядка σ ≈ 0,05 ÷ 0,02, что и позволяет их использовать при напорах свыше 250 м. Турбины РО 310, РО 400. Число лопастей может доходить до 23. Радиально-осевые колеса с быстроходностью nS = 190 ÷265, применяют при напорах от 100 до 250 м. Радиально-осевые колеса этого типа с менее развитым ободом, практически не имеющим диффузорного расширения, и вертикально расположенными пониженными лопастями (см. рис. 1.1 б, и 1.3). Здесь число лопастей z1 = 17 ÷ 19. Турбины РО 140, РО 170, РО 230. Таким образом, в этих колесах DСТ = DВХ = D1 ≈ DВЫХ, а соответствующая им высота направляющего аппарата b0 = (0,12 ÷ 0,18) D1 и коэффициент σ ≈ 0,06 ÷ 0,1. При большей быстроходности nS = 325 – 400, входная кромка лопасти располагается наклонно-криволинейно. Здесь диаметр расположения входной кромки D1 меньше диаметра D2; отношение b0 / D1 = (0,3 ÷0,35) значительно больше, чем у тихоходного рабочего колеса. Длина лопасти от входной до выходной кромок уменьшается, количество лопастей z1 = 13 ÷ 17. Угол конусности в таком ободе может доходить до ά = 20°. Радиально-осевые колеса этого типа при такой высокой быстроходности имеют и большие значения кавитационных коэффициентов σ ≈ 0,2. Применяют такие колеса при напорах до 100 м. Турбины РО 45, РО 75. Кроме перечисленных типов колес с малой и большой быстроходностью существует еще много переходных вариантов, но общий характер изменения параметров рабочего колеса по мере уменьшения или увеличения напора остается закономерным. Количество лопастей в колесах этого типа больше, чем в поворотно-лопастных, что обеспечивает повышение кавитационных качеств радиально-осевых и соответственно уменьшает величину НS. Таким образом, варьируя высотой лопаток b0,числом лопастей и формой проточного тракта, можно в достаточно широких пределах изменять быстроходность и кавитационные свойства радиально-осевых рабочих колес, что позволяет применять турбины этих систем в таком широком диапазоне напоров.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
Различные типы радиально-осевых рабочих колес представлены на рисунке 1.1. Основными элементами рабочего колеса являются: ступица (2), посредством которой колесо крепится болтами к фланцу вала; лопасти (1), закрепленные на ступице корневыми сечениями и образующие сложную обтекаемую потоком решетку профилей; обод (3), связывающий концы лопастей, обтекатель (4). Эти элементы, являясь общими для всех радиально-осевых колес, неодинаковы в турбинах разной быстроходности.