水轮机工作的基本方程式一动量矩定理单位时间内水流对转轮的动.ppt

”“”水轮机工作的基本方程式一、动量矩定理：单位时间内水流对转轮的动量矩改变，应等于作用在该水流上的外力的力矩总和。单位时间内水流流进转轮外缘的动量矩为，如图2—2所示，流离转轮内缘的动量矩所以在单位时间内水流质量动量矩的增加应等于此质量在转轮出口与进口间的动量矩之差，即1、动量矩的改变水流对转轮的作用力矩M，根据作用力与反作用力的定律，它与上述外力矩Mo在数值上相等而方向相反，即M一Mo，则有：为了应用上的方便，常将这种机械力矩乘以转轮旋转的角速度用功率的形式来表达，这样可得出水流作用在转轮上的功率为：2、水流对转轮的作用力矩M又水流通过水轮机的有效功率-为：将(2—lO)式代入(2—9)式得：亦可写为：或又由进、出口速度三角形的关系得：将上列关系代入（2-12）式或（2-13）式得：二、基本方程的物理意义方程的实质：由水流能量转换为旋转机械能的平衡方程，方程左边为转换成的机械能。水流与叶片相互作用，使得水轮机做功。水流通过水轮机时，叶片迫使水流动量矩发生变化，而水流以反作用力作用在叶片上，从而使转轮获得力矩。水能转变为旋转机械能的必要条件：水流在转轮出口的能量小于进口处的能量，即转轮的进口和出口必须存在速度矩的差值。”“”