Гидротехнические сооружения. Том I

139

Ш. СВЯЗЬ МЕЖДУ п ч и Н я (ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ) И ЗНАЧЕНИЕ H s

Кривые В і А 4 и В-2А2 относятся к большому ко лесу, Ъуіі и &2« 2 — к модел ь Эти кривые,"имеют форму, предполагающую, что наинизшее давление на лопатке получается в пло скости, лежащей пижо средней горизонтальной оси лопатки. Из этой диаграммы давлений видно, что относи тельная (по отношению к давлению при выходе) величина наименьшего давления не зависит от ве личины и вертикального положения колес. Однако в действительности давление в плоско сти выхода из рабочего колеса неодинаково в обо их случаях отсчета: и в случае модели, и в слу чае большого колеса. Как видно было на предыдущей диаграмме, ли ния абсолютного давления от нижнего бьефа до рабочего колеса должна изображаться прямой, наклонной к горизонтали (считая справа налево: угол наклона зависит от горизонтального и верти кального масштаба); на диаграмме Ъ это линия MN. Атмосферное давление имеет место в точке

зятся пунктирными линиями В г А г И Ь 2 а. } (для 2-го случая измерения Н 8 ). Как видно, в большом ко лесе в этом случае наинизшее давление будет ни же, чем в модели, с соответственным увеличением опасности кавитации. Отсюда ясно, что с точки зрения гарантии про тив кавитации недопустимо Н 8 измерять по 1-му способу и необходимо это делать по способу 2-му, т. е. в е л и ч и н у Н 3 с ч и т а т ь от ни ж н е го б ь е ф а до с р е д н е й п л о с к о с т и ло п а т о к . Так как в данное время в области тур биностроеиия имеется определенная тенденция к формам лопаток и их профилям, обеспечивающим расположение точки наинизшего давления иа сред ней линии высоты лопатки или ниже ее, то при таком измерении H s будет о б е с п е ч е н а работа т у р б и н ы б е з у х у д ш е н и я , в с м ы с л е к а в и т а ц и и , по с р а в н е н и ю с мо д е л ью . Выше было указано, что а зависит от положе ния рабочих и направляющих лопаток, т. е. по су ществу—от расхода, а следовательно и скоростей

юоо то п ç

200

300

400

500

600

700

800

/

Р и с. 100. График зависимости а от n s .

пересечения линии MN с линией нижнего бьефа; расстояния от вертикали, проведенной в этой точ ке пересечения до кривой MN, дают в соответст вующем масштабе величины статического разре жения (статической высоты всасывания) для раз личных расст ЯНІ ІЙ вверх от нижнего бьефа. Ли нии абсолютных дазлений имеют то же буквенное обозначение, что и соответствующие линии отно сительных давлений на диаграмме а. Как видно из этой диаграммы, для случая 1-го измерения Н 8 наинизшее давление получит-я в большом колесе более низким, чем в модели (кри вая 71, .4, заходит дальше влево, чем кривая б,«,); наоборот, для случая 2-го разрежение в большом колесе получится меньшим, чем в модели (кривая 1і г А 2 лежить правее Ь 2 а 2 ). Таким образом, в 1-м случае мы имеем при той же величине Н 8 увеличение опасности кавитации, а в случае 2-м - уменьшение этой опасности. Необходимо обратить внимание на то, что ото относительное изменение наинизшего давления при переходе от модели к большому колесу зави сит от формы кривой распределения давления на лопатке рабочего колеса. В рассмотреиых случаях точка наипизшего давления предположена была ниже средней горизонтальной оси лопаток. Вооб ще говоря, весьма часто эта точка оказывается выше средней линии, т. е. ближе к входной кром ке лопатки (рис. 158). Для такого случая соответст вующие кривые распределения давления изобра

воды при проходе через колесо; кроме того, но формуле г.- , D 0 — / / + а ' h ' о изменяется и с изменением напора при равных прочих условиях. Таким образом, при переменных, в смысле нагрузки и напора, условиях работы турбины коэфициеит а и соответственно іі 8 будут величинами переменными. Значение коэфициента о не только в установле нии Н 8 , допустимого для бескавитационной ра боты турбины, но и в том, что Ilg связывает зда ние гидростанции, и прежде всего турбішпую уста новку, с верхним и нижним бьефом, как уже ук і зано выше. Коэфициеит а зависит от быстроходности турби ны в том смысле, что, вообще говоря, чем выше п 8 ', тем выше и о; иными словами, чем выше п 8 (чем выше при заданной мощности и заданном напоре число оборотов), тем менее допустимая ве личина П н . При значительных напор іх и высоких быстроходностях Н 8 становится величиной отри цательной, т. е. рабочее колесо приходится устана вливать ниже горизонта нижнего бьефа. Предель ные, встречаемые на практике, значения о в за висимости от п 3 даны кривой рис. 160. Повышение tig имеет следствием обычно умень шение диаметра рабочего колеса при заданных мощности и напоре. Это обстоятельство действует,