一种生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105824989A(43)申请公布日2016.08.03(21)申请号201610134693.2(22)申请日2016.03.09(71)申请人西华大学地址610039四川省成都市金牛区金周路999号(72)发明人宋文武董志浩褚平四(74)专利代理机构成都市辅君专利代理有限公司51120代理人张堰黎(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法(57)摘要本发明公开了一种生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法。包括：坐标计算、转桨式原型水轮机等效率线绘制，还包括转桨式原型水轮机等出力线绘制、等吸出高度线绘制、出力限制线绘制、等导叶开度线绘制、等叶片转角线绘制、等压力脉动线绘制。本发明方法省去了作效率辅助线、等吸出高度辅助线、等导叶开度线辅助线和等叶片转角辅助线等中间环节，充分节约了制作特性曲线的时间，提高了效率，为合理分配各机组的实际出力提供了技术支撑，为合理确定水轮机各等效率线的最高点或(和)最低点及曲线的范围和形状、确定转桨式原型水轮机的最高效率工作点提供了依据。CN105824989ACN105824989A权利要求书1/2页1.一种生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法，其特征在于包括如下步骤：1)坐标计算在水轮机工作水头范围内，选取若干间隔均匀的水头，分别计算各个水头对应的原型水轮机单位转速n11p及相应的模型水轮机单位转速n11m；根据所述各个模型水轮机单位转速n11m作平行线与模型水轮机综合特性曲线图中各等效率线、等导叶开度线、等叶片转角线、等压力脉动线相交，读取各等值线交点对应的模型水轮机单位转速n11m、单位流量Q11m、效率ηm、开度a0m、转角φ；利用相似原理及修正公式，计算各水头下对应的原型水轮机的效率ηp、流量Qp、出力Pp、开度a0p、转角φ，得到原型水轮机的各等效率线上点的坐标ηpi＝f(Ppij,Hij)和ηpi＝f(Hij,Qpij)、各等导叶开度线上点的坐标a0i＝f(Ppij,Hij)和a0i＝f(Hij,Qpij)、各等叶片转角线上点的坐标φi＝f(Ppij,Hij)和φi＝f(Hij,Qpij)以及等压力脉动线上点的坐标；2)转桨式原型水轮机等效率线绘制在水轮机工作水头范围内，作模型水轮机单位转速n11m平行线与模型综合特性曲线图的各等效率线转向点相切，计算出各切点坐标ηpi＝f(Ppi,Hi)和ηpi＝f(Hi,Qpi)，所述切点坐标为原型水轮机各等效率线转向点；将计算得到的所述原型水轮机的各等效率线上的点和所述转向点依取点的顺序分别画在H-P、Q-H平面坐标图上并连成光滑曲线，所述连成的光滑曲线即为原型水轮机的等效率线；计算出模型水轮机最高效率点对应的原型水轮机最高效率点坐标ηpmax＝f(Popt,Hd)和ηpmax＝f(Hd,Qopt)，并分别画在H-P、Q-H平面坐标图上，即为原型水轮机的最高效率工作点。2.根据权利要求1所述生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法，其特征在于，转桨式原型水轮机等出力线绘制是：在转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的H-P平面坐标图中，作P＝Pmax、P＝Pr以及P≈0.9Pr、P≈0.8Pr、……、P≈0.3Pr、P≈0.2Pr等出力平行线与原型水轮机的等效率线相交，读取各交点的水头H；利用公式Q＝P/(gHη)计算各交点的流量Q，得到各交点的(P、η、H、Q)值；将各等出力线上的点Pi＝f(Hij,Qij)依取点的顺序画在Q-H平面坐标图上并连成光滑曲线，即为原型水轮机等出力线,其中Pmax表示最大出力，Pr表示额定出力。3.根据权利要求1所述生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法，其特征在于，转桨式原型水轮机等吸出高度绘制是：根据水轮机工作水头H范围和模型空化系数σm大小及分布情况，每隔1～2m拟定几个合适的吸出高度Hs值；利用公式计算出不同的Hs对应的原型水轮机工作水头H和单位转速n11p及相应的模型水轮机单位转速n11m；利用模型水轮机单位转速n11m作平行线与模型水轮机综合特性曲线图中各等空化系数线相交，读取交点的效率ηm和单位流量Q11m；计算出原型水轮机的出力P和流量Q及各等吸出高度线上点的坐标Hsi＝f(Ppij,Hij)和Hsi＝f(Hij,Qij)；将各等吸出高度线上的点依取点的顺序分别画在H-P、Q-H平面坐标图上并连成光滑曲线，即为原型水轮机等吸出高度线。4.根据权利要求1所述生成转桨式原型水轮机运转综合特性曲线的方法，其特征在于，转桨式原型水轮机出力限制线绘制是：将额定水头发额定出力的点和在最小水头、最大导叶开度的出力点连成一直