水轮机的工作原理.ppt

水轮机的工作原理水流在反击式水轮机转轮中的运动一、复杂的空间非恒定流水轮机内的水流运动是复杂的空间非恒定流1)水头、流量在不断变化2)叶片形状为空间扭曲面，水流在两叶片之间的流道内为复合运动，流速的大小、方向在不断地变化，而转轮本身也在运动。水流在转轮中的运动是三维空间运动二、水流运动的基本假设为了研究问题的方便，工程上一般作如下假定：假定叶片无限多、无限薄。这样可以认为转轮中的水流运动是均匀、轴对称的。显然在此假定下，流线也就和骨线的形状完全一致。（叶片翼形断面的中心线称为骨线）假定水流在进入转轮之前的运动是均匀的、轴对称的。假定水轮机在所研究的工况下保持稳定运行，即水轮机的特征参数（H、Q、N、n）保持不变，从而水流在水轮机各过流部件中的运动均为恒定流动。忽略水流的粘性：可认为这些流面之间是互不干扰的。三、恒定流状态水轮机在某一工作状况时，(H、Q、N、η不变)，水流在水轮机的蜗壳、导水叶及尾水管中的流动假定是恒定流。水流在转轮内的流动相对于转轮旋转坐标而言，也假定是恒定流。水流在转轮中的运动非常复杂，上述假定可以简化分析。四、转轮内水流运动的分析分析转轮中的水流运动时采用圆柱坐标系，Z轴为水轮机轴线方向，r轴为垂直于轴线的径向,θ为所研究质点所在径向平面与起始径向平面的夹角圆柱坐标系是将水流进，出水边旋转后投影在柱坐标系上，这样的投影图反应实际叶片水流情况轴面:通过主轴轴心线的径向平面（r、Z轴所组成的平面，轴面有无穷多个，通常只研究θ=00或θ=1800轴面，其投影反应实际的水流情况。水流质点运动:沿着喇叭形空间曲面(流面)而作螺旋型曲线运动,其轨迹是流面上的螺旋线。流面:某一流线线饶主轴旋转而成的回旋曲面。整个流道中有无数个这样的流面。混流式水轮机流面为喇叭形，展开为扇形。轴流式水轮机流面为圆柱形，展开为矩形。