水轮机的空化与空蚀.pptx

第四章 水轮机的空化与空蚀;第一节、水轮机的空化与空蚀;2. 空蚀破坏的机理 水开始汽化→汽泡(水蒸气+空气)→进入高压区→向汽泡中心压缩、冲击，在汽泡内形成很大的微观水锤压力(可达几百大气压)；;汽泡被压缩，由于体积缩小，汽化破坏时水流质点相互撞击，引起局部温度升高(可达到300℃)，汽泡的氧原子与金属发生化学反应，造成腐蚀；同时由于温度升高，产生电解作用→化学腐蚀。;使过流部件机械强度降低，严重时整个部件受到破坏。 增加过流部件的糙率，水头损失加大，效率降低，流量减小，出力下降。 机组产生振动，严重时造成厂房振动破坏。 缩短了机组检修的周期，增加了检修的复杂性。消耗钢材、延长工期。;第二节 水轮机空蚀类型;翼形空蚀;尾水管内的真空涡带;第三节 水轮机的空蚀系数、吸出高和安装高程;; 通过研究叶片上的压力分布情况，得到叶片上压力最低点(一般为叶片背面靠近转轮叶片出口处)K点的压力为(列K点和2点、2点和下游水面的能量方程)： K点的真空值Hk.v： ;静力真空Hs是吸出高度，取决于水轮机的安装高程，与水轮机的性能无关； 动力真空hk与转轮叶型、水轮机工况、尾水管性能有关，因此表明水轮机空蚀性能的只是动力真空： ;б称水轮机的空蚀系数，是动力真空的相对值。 б与叶型、工况有关。 б与尾水管的性能有关。 几何形状相似的水轮机，工况相似，б相同；对任一水轮机在既定工况下，б也是定值。 б值影响因素复杂，理论难以确定，广泛使用的方法是进行水轮机模型试验得出бm,并认为б=бm。 ;;水轮机吸出高Hs是转轮叶片压力最低点到下游水面的垂直高度Zk，与水轮机形式有关，规定如下： (1) 立轴混流式水轮机： 导叶下部底环平面到下游尾水面垂直高度。 (2) 立轴轴流式水轮机： 转轮叶片轴线到下游尾水面垂直高度。 (3) 卧轴贯流式水轮机： 叶片出口最高点到下游尾水面垂直高度。 (4) 设计尾水位高于上述高程Hs为负，反之为正。 (5) 为保证水轮机在运行中不发生空蚀，对各种工况下Hs 进行试验，取其中较小值。 ;三、水轮机的安装高程 ; 1. 立轴HL：导叶中心平面高程 Za=▽w+Hs+b0/2 2. 立轴ZL：导叶中心平面高程 Za=▽w+Hs+xD1 (x=0.38~0.48) 3. 卧轴HL和GL：轴中心高程 Za=▽w+Hs-D1/2 注： ▽w ：水电站设计尾水位, 选用水电站最低尾水 位（1~2台机组时取一台机组50%额定流量，3~4台机组时取一台机组额定流量） b0 ： 水轮机导叶高度；D1 ：转轮直径;第四节 防止空蚀的措施;1．? 复习题： 1 什么是空化与空蚀？ 2．? 2 空蚀的机理是什么？ 3．? 3 水轮机中常发生哪些空化？ 4．? 4 什么是水轮机的空化系数？水轮机空化系数有哪些特性？ 5．? 5 什么是电站的空化系数？电站的空化系数与水轮机空化系数有什么关系？为什么？ 6．? 6 通过什么方法如何确定水轮机的空化系数？ 7．? 7 如何确定水轮机的安装高程？ 8．? 8 从大的方面讲，防止水轮机空蚀常采用哪些措施？ 9．? 9 采用哪些措施防止尾水管中的空腔空化和水力振动？ 10 在空化与空蚀方面，混流水轮机和轴流水轮机有什么区别？ ;再见!