上海水泵集团技术之水轮机的一般特性上海水泵集团有限公司

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上海水泵集团技术之水轮机的一般特性

气蚀系数像在水泵中一样，水轮机中也有气蚀问题，气蚀系数按下式计算：

气蚀系数=	H_a- H_s
	H

式中 H_a——大气压减去介质的汽化压力英尺

H_s——立式机组为叶片中心线至尾水水位的距离，卧式机组为叶片最高点至尾水水位的距离英尺

H——进水与尾水之间的压头英尺

汽蚀开始影响到水轮机特性的汽蚀系数定义为临界汽蚀系数。临界汽蚀系数与比转数之间的关系。该图还表示在已知比转数下，采用那一种形式的转子最好。冲击式水轮机不受汽蚀系数的影响，因为是自由射流，流场中没有低压区的间题。相似定律压头、流量、转速、功率和转子直径之间的关系服从以下各等式：

Q₁	=	Q₂
N₁D₁	=	N₂D_{3 2}

Q2 1	=	Q2 2
H₁D4 1	=	H₂D4 2

N2 1D2 1	=	N2 2D2 2
H₁	=	H₂

hp₁	=	hp₂
N3 1D5 1	=	N3 2D5 2

参量下标指明两个比转数相同几何形状相似的机组。式中Q为流量，H为压头，N为转速，hp为功率，D为转子直径。

绝大多数的水轮机设计，采用精密的同一类型的模型进行实验，然后用上述正规的相似定律来进行原型的性能换算。因为在现场进行原型水轮机大流量测量是很困难的，所以至多只能进行近似测量或进行相对法测量。

速度特性系数φ 将转子的圆周速度除以水的出流速度定义为速度特性系数φ。

φ	=	u
		（2gH）^1/2

式中 u——转子的圆周速度

H——压头英尺

φ与比转速的关系，在比转速落入冲击式水轮机范围之后，φ变为0.46常

值。大型冲击式水轮机，φ的理论值为0.5，但由于在转子内部有一小部分损失所以φ近似地等于0.46。水轮机可以用调速器，流量或负载调节系统进行控制。

转矩各种水轮机在零转速下的转矩最大，因此具有理想的起动特性。逐渐打开水轮机的进水阀门，可以把泵起动加速到额定转速，而不会超出水力瞬变过程所允许的限制。