МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОТУРБИНЫ. ЧАСТЬ 2.

Основний зміст сторінки статті

Mikhail Marakhovsky
Alexander Gasiyk

Анотація

Предложена математическая модель сопротивления в безразмерной полиноминальной форме, описывающая поведение коэффициентов
отдельных видов потерь в зависимости от режимных параметров гидротурбины и геометрических параметров проточной части. Принята
схема разделения потерь энергии по элементам проточной части: потери в подводе (спиральная камера, статор и направляющий аппарат), рабочем колесе, и отсасывающей трубе. Кроме того, потери разделяются по категориям в зависимости от их физической природы. В лопастных системах выделяют профильные потери (это потери энергии, возникающие при безударном обтекании профиля), «ударные» потери (потери на отрыв потока при несовпадении действительного угла натекания потока на профиль и угла безударного обтекания). Выделяют также кромочные потери (потери возникающие за счет обтекания выходной кромки конечной толщины) и концевые потери, возникающие за счет перетекания жидкости на концах профиля из зоны высокого давления в зону низкого давления. В отсасывающей трубе рассчитываются потери трения и потери энергии, от возникающего за рабочим колесом осевого вихря. Каждый вид потерь зависит от набора геометрических и режимных параметров. Такая форма представления модели удобна, как для проведения численного исследования влияния геометрических параметров проточной части, так и проведения оптимизационных расчетов. Модель позволяет исследовать влияние отдельных видов потерь на гидродинамические характеристики проточной части радиально-осевой гидротурбины. Приведенные данные
позволяют использовать разработанную модель сопротивления для построения теоретической универсальной характеристики турбины.
Полиноминальный вид модели позволяет провести оптимизационные расчеты проточной части аналитическим методом. Полученные данные сопоставлялись с результатами экспериментальных исследований для высоконапорной радиально-осевой гидротурбины. Результаты позволяют судить о хорошем совпадении расчетных и экспериментальных данных.

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографії авторів

Mikhail Marakhovsky, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Alexander Gasiyk, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри «Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури»

Посилання

Marahovskiy M. B., Gasyuk A. I. Matematicheskaya model gidrodinamicheskih harakteristik elementov protochnoi chasti radialno-osevoi gidroturbiny Chast 1. [Mathematical model of hydrodynamic characteristics of elements of flow part of radially axial hydroturbine]. Visnik Nats. tekhn. un-tu "KhPI": sb. nauch. pr.

Serіya: Gіdravlіchnі mashini ta gіdroagregati [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Series: Hydraulic machines and hydraulic units]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2018, no. 17 (1293), pp. 54–57.

Kolychev V. A., Drankovskij V. Je., Marahovskij M. B. Raschet gidrodinamicheskih harakteristik napravlyayushih aparatov gidroturbin [Calculation of hydrodynamic characteristics of guiding apparatuses of hydro turbines]. Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2002. 216 p.

Kolychev V. A. Kinematicheskie harakteristiki potoka v lopastnyh gidromashinah [Flow kinematic characteristics in the blade hydromachines]. Kiev, ISMO Publ., 1995. 272 p.

Kolychev V. A. Postroenie matematicheskoj modeli rabochego processa gidroturbiny [Building of mathematical model of hydro turbine working process]. Gidravlicheskie mashiny. 1992. issue 26. pp. 3–19.

Viktorov G. V. Gidrodinamicheskaya teoriya reshetok [Hydrodynamic theory of grids]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1969. 368 p.

Klimov A. I. Novyi sposob opredeleniya cirkulyacii potoka v gidromashinah [New way of defining the flow circulation in gidromachines]. Sb. nauchn. inform. po gidromashinostroeniyu. Moscow, VIGM Publ., 1959. issue3 (9). pp. 38–41.

Samojlovich G. S. Gidroaeromehanika [Fluid mechanics]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1980. 280 p.

Stepanov G. Ju. Gidrodinamika reshetok turbomashin [Hydromechanics of grids of turbomachines]. Moscow, Fizmatgiz Publ., 1962. 512 p.

Topazh G. I. Raschet integral'nyh gidravlicheskih pokazatelej gidromashin [Calculation of integral hydraulic indicators of hydromachines]. Leningrad, LGU Publ., 1989. 208 p.

Etinberg I. E., Rauhman B. S. Gidrodinamika gidravlicheskih turbin [Hydrodynamics of hydraulic turbines]. Leningrad, Mashinostroenie Publ., 1978. 280 p.

Viktorov G. V. Klasifikatsiya gidromashin i balans energii [Classification of hydro machines and energy balance]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1979. 284 p.

Kolyichev V. A., Mironov K. A., Tyinyanova I. I. Raschet i analiz balansa poter energii v vyisokonapornoi radialno-osevoy gidroturbine [Calculation and analysis of energy loss balance in the high-pressure radial axial turbine]. Shidno-evropeyskiy zhurnal peredovih tehnologIy. Kharkiv, 2005, No 1/2 (13). pp. 95–106.