Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162

Имея величину этого изменения составляющей, определяют действительную ее величину при входе в колесо:

Зная меридиональную скорость Vmi и окружную составляющую скорости Vui, определяют угол потока на входе в насос

передачи Pi= --и величину относительной скорости на вхо-

«1 - Vul

де wr =

sm Pi

Определив (при помощи графика) по углу р значение коэффициента потерь, рассчитывают потери напора в насосном ко-

лесе передачи ЛЛ = 5 - . К. п. д. насоса передачи

, ДА

Умножив полученное таким образом значение к. п. д. насоса на величину Я„ = . строят кривую Я„т] = /(Q), точка пересечения которой с кривой Нсист f{Q) Дзет во втором приближении точку совместной работы. Разделив действительный напор насоса на его к. п. д., получают величину теоретического напора насоса передачи.

§ 9. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА

И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИИ РАБОЧЕЙ ПОЛОСТИ

В этом разделе приводится методика выбора внутренних характеристик (расхода и напора) и геометрических параметров проточной части гидротрансформатора, обеспечивающих наивысшее значение к. п. д.

Для выбора оптимальных величин требуется выполнить большой объем счетных операций. Для упрощения процесса выбора при помощи методики может быть составлен алгоритм решения задачи на электронной цифровой вычислительной машине, например, «Минск-1».

В качестве характеристик, от которых зависят другие параметры гидротрансформатора, могут быть приняты критерии подобия, общие для турбомашин: число Re, безразмерные коэффициенты - расхода:

и

и напора:



или заменяющие их отношения скоростей, например. -; -

Сд и

и др.

При расчете гидротрансформаторов значение диаметра D и окружной скорости будем принимать на выходе из насоса, т. е. D = D„2, и = Ы„2-

Геометрию решеток гидротрансформатора будем определять относительно выхода из насосного колеса. При этом относительный диаметр решетки составит: б,- =-, а относительная ее А-

ширина h = - .

Для определения оптимальных расходно-напорных и геометрических характеристик возможны две задачи.

1. Прямая задача. Заданы схема проточной части, число и расположение рабочих колес; необходимо исследовать заданную схему и найти оптимальные характеристики проточной части (расход и напор), параметры рабочих колес (геометрию и углы решеток), т. е. для заданной схемы найти зависимость

т] = П (ф; 1з; i; bf, Pi/; Р2/; Z/),

где / - номер рабочего колеса:

i - передаточное отношение;

h - ширина рабочего колеса; Рь Ра - соответственно углы входа и выхода из рабочего колеса.

Прямая задача должна решаться при доводке работающих схем проточной части и их модификаций.

2. Обратная задача. В этом случае заданы требуемые внешние характеристики гидротрансформатора - мощность, число оборотов, передаточное отношение; неизвестны схема его проточной части, число ступеней и геометрические соотношения, обеспечивающие экономичную работу гидротрансформатора.

Обратная задача возникает при создании новых проточных частей. Очевидно, что ввиду сложности такой постановки обратную задачу целесообразно разбить на несколько прямых, т. е. предварительно наметить ряд схем проточной части, решить для каждой из них уравнение, выбрать наиболее экономичную схему и параметры гидротрансформатора и его рабочих колес.

Очевидно, что прямая задача решается по схеме, в которой вначале определяются кинематические и геометрические параметры, а затем вычисляется к. п. д. как функция этих параметров. Обратимся сначала к расчету геометрических параметров рабочей полости, т. е. углов и других геометрических характеристик решеток.

В проектных расчетах гидротрансформатора вначале определяют интегральные по ширине и окружному направлению параметры потока, называемые параметрами средней струйки. За-



тем эти параметры рассматриваются, как заданные, и определяются параметры пространственного потока C(h, t); p(/i, t); p{h, t), a также геометрические характеристики рабочих колес.

Рассмотрим уравнения для определения углов решеток передачи с одной, двумя и более ступенями турбины, т. е. уравнения моментов рабочих колес (уравнение Эйлера) и баланса энергии гидротрасформатора.

Для одноступенчатого гидротрансформатора, выполненного по схеме насос - турбина - реактор, в случае когда заданы относительные геометрические размеры рабочих колес .6j и hj, а также коэффициент расхода ф, можно составить следующую систему уравнений (потерями в первом приближении пренебрегаем):

= fi (Ррг; Рнг);

к = иФн, Рг2);

- = н-

приведенная система состоит из четырех уравнений с шестью неизвестными: коэффициентами момента Хн, Ят; Яр; углами выхода из решеток нъ Рг2; Ррг- Для определения параметров проточной части одноступенчатого гидротрансформатора требуется задать дополнительно еще два параметра или два уравнения, связывающие неизвестные величины.

Вопрос о том, какие неизвестные или уравнения целесообразно задавать в качестве дополнительных условий, будет рассмотрен ниже.

Рассмотрим при тех же исходных данных и допущениях (потери принимаются равными нулю) систему уравнений, связывающих кинематические параметры двухступенчатого гидротрансформатора:

= fi (РрП2; Риг);

Ki = fi (Р„2; Рт12);

V = (P-i2; ppi2);

Kii = /4 (Ppi2; pTii2);

Vi = fb (Prii2; Ppii2); II II

Из системы этих уравнений видно, что для двухступенчатого гидротрансформатора число неизвестных составляет 10 в шести уравнениях, следовательно, необходимо задать четыре дополнительных условия.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162