参数

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参数

在页面上参数您必须输入或修改基于比转速 nq 或流量 Q 的近似函数得出的参数。
参见近似函数.

有关如何处理参数编辑字段的详细信息,请参见使用经验函数编辑字段.

 

参数和效率值可手动处理,或通过页面顶部的复选框切换为自动更新。此时将始终使用默认值,即使在设计点修改后也是如此(参见全局设置).

如果自动模式选择,则可通过以下选项之一指定当前默认值:

全局通过页面顶部的按钮

区域通过页面内的默认按钮参数效率区域

在选中时通过输入字段内的默认按钮单独设置

参数

面板参数允许为以下转子主尺寸的计算定义替代值:

吸入直径d在出口处,类似于进口侧。

轮毂直径dS2

转子直径d1

进口宽度b1

有关如何处理参数编辑字段的详细信息,请参见使用经验函数编辑字段.

直径系数是用于Balje图但非设计参数。借助它可得到等熵速度比总静压ν的建议值ts以及进口宽度比b1/d1(仅当总静压比πts已指定时,参见全局设置).

为计算转子直径d,必须指定以下参数之一1.

切向力系数

切向方向流动力的系数

3 ... 4 弗朗西斯高速水轮机

4 ... 8 常速水轮机

8 ...10 低速水轮机

 

系数比

功与子午速度平方之比

6 ...10 弗朗西斯高速水轮机

10...12 常速水轮机

12...30 低速水轮机

 

等熵速度比总静

u1:进口圆周速度

c0:喷射速度

默认值由Balje图(仅当总静压比πts已指定时,参见全局设置)

在功系数ψ、相对流动角β1和切向力系数ψ/φm之间存在以下关系:

为计算转子进口宽度b,需指定以下参数之一:1.

子午流量系数

根据上述方程的默认值:

 

进口宽度比

b1/d1

默认值由Balje图(仅当总静压比πts已指定时,参见全局设置)

对于所有其他几何变量,需给出猜测值:

直径比 d2/d1

~0.5

子午加速度
cm2/cm1

 
1.005..1.05

子午加速度(吸力侧)cmS/cm2

直径比 dS/d1

 
1.005..1.05

 

~0.7

直径比 dH/dS

~0.3

 

定义轮毂直径d有三种模式S2:

直接在选项卡中输入尺寸(复选框“计算轮毂直径”未激活)

组合框选项“直径比dH/dS”:自动计算,使用dS2 = dH/dS * d在出口处,类似于进口侧。.

组合框选项“直径比d2/d1”:自动计算,使用dS2 = dH/dS * dS。此处直径比dH/dS将调整以满足几何比的指导原则。

使用选项“直径比dS/d1”进行d在出口处,类似于进口侧。计算时,选项“直径比 d2/d1”不可用。

效率

在组中效率需给出以下效率:

设计相关

转子效率ηtt(总总:压比πtt指定于全局设置)

转子效率ηts(总静:压比πts指定于全局设置)

仅供参考

机械效率ηm

内部效率与机械效率构成总效率(联轴器效率):

PQ:(等熵)转子功率

PD:输出功率(联轴器/驱动功率)

转子效率(或叶片效率)ηtt 描述水轮机内由摩擦和涡流引起的能量损失。摩擦损失主要源于边界层中的剪切应力。涡流损失由湍流引起,另一方面也由流道截面和流向变化导致,可能产生二次流、流动分离、叶片后尾迹等。转子效率是实际比功Y与无损失传输比功之比:

机械效率主要包括轴承和密封中的摩擦损失:

(随叶轮尺寸增大而上升)

 

如果复选框“使用η用于主尺寸”被选中,则主尺寸计算基于Δh=Δh·η进行。否则,使用Δh——等熵比焓。

信息

在选项卡的右侧面板中参数显示了一些变量用于信息:

实际功率 PD

PD = PQ·ηttSt

功率损失PL

PL = PQ - PD

流量Q

使用出口总密度计算:

总进口压力 pt1

pt1 = π⋅pt2

总总压比

总静压比

级效率(总-总)

ηttSt

等熵效率(总-静)

ηts

多变效率

(n..多变指数

κ..等熵指数)

通常出于成本考虑,优先采用单级单吸机器,覆盖范围约为 10 < nq < 400。在特殊情况下,可能需要设计极低比转速(nq < 10)的转子。此类转子具有大直径和窄宽度特征,自由流道面积与湿周比不利,导致高摩擦损失。为避免此问题,可尽可能提高转速 n 或质量流量 ṁ。替代方案是设计多级涡轮以降低单级压降。若出现极高比转速(nq > 400),可尽可能降低转速 n 或质量流量 ṁ。另一选择是并联运行多个具有较低 nq 的单级涡轮。

请注意:CFturbo 优选使用范围10 < nq < 150– 径流式与混流式转子。