Определить диаметр колеса активной гидротурбины с одним соплом мощностью 160 кВт при значениях рабочего напора 70 и 5 м, соответствующие им оптимальные угловые скорости, при которых достигаются максимальные значения КПД.

14 августа 2024
Электроника, электротехника, радиотехника

Условие:

Определить диаметр колеса активной гидротурбины с одним
соплом мощностью 160 кВт при значениях рабочего напора 70 и 5 м,
соответствующие им оптимальные угловые скорости, при которых достигаются максимальные значения КПД.

Рисунок 1 – Диапазоны
максимальной эффективности гидротурбин различных типов: I – paдиально-осевая (турбина Френсиса); II –npoпeллерная турбина; III –турбина Пельтона – (1,2,3,4
– сопловая); IV –гидротурбина двукратного действия (турбина Банки)

Решение:

Полагаем, что рабочей жидкостью является вода. На практике, как
правило, используются колеса с размером лопасти ri = R/10, так как при
большем размере лопастей ухудшаются условия их обтекания из-за
взаимного влияния соседних лопастей друг на друга. Поэтому положим, что
ri = R/12. Из рисунок 1 следует, что максимальный КПД гидротурбин  90%.
Тогда из соотношения