Алгоритм расчета. 1.Потребный крутящий момент, обеспечивающий получение номинальной мощности генератора при заданной частоте вращения может быть определена зависимостью

1.Потребный крутящий момент, обеспечивающий получение номинальной мощности генератора при заданной частоте вращения может быть определена зависимостью:

; (кг∙м) (1)

где: ― номинальная мощность генератора ; (квт)

― частота вращения ротора генератора ; (об/мин)

= (0.85…0.9) ― к.п.д. генератора.

2) Крутящий момент развиваемый одной лопаткой водяного колеса зависит от передаточного отношения мультипликатора, к.п.д. передачи и количества РЛ

; (2)

где: ― потребное передаточное отношение

― к.п.д. (передачи) привода (мультипликатора) зависит от передоточьного отношения (рис 1)

Рис 2. Зависимость ; (2ꞌ)

3) Потребное передаточные отношение (U) зависит от оборотов водяного колеса (BK)- , которая в свою очередь зависит от окружной скорости рабочих лопаток (РЛ) и диаметра ВК.

(3)

Максимальный к.п.д. ВК достигается при окружной скорости РЛ,равной: ;

где: ― скорость потока воды (течения).

Тогда, частота вращения ВК может быть определена по формуле:

(об/мин) (4)

Количество РЛ определяется в зависимости от D_вк :

(5)

при этом шаг лопаток должен быть в пределах = (1…1.2) м

4). С другой стороны, располагаемый крутящий момент РЛ можно определить по формуле:

(6)

где: ― сила потока воды, действующего на РЛ

(кг) (7)

т.к = то

При

(8)

где: (С_х=1,1…1,3) ―коэффициент сопротивления плоской пластины ;

―потребная площадь поверхности РЛ, на которую поток оказывает давление.

Приравняв правые стороны уравнений (2) и (6) с учетом (1) и (7) можно определить площадь рабочей лопатки ВК.

(9)

Размеры лопатки ВК можно определить следующим оброзом:

ширина ;

высота .

Необходимый расход потока воды может быть определен с учетом

к.п.д. РЛ по формуле.

; (м³/сек) (10)

где: - к.п.д. рабочей лопатки

=(0,4…0,5) для РЛ движущейся в свободном потоке

=(0,75…0,8) для РЛ движущейся в специальном лотке водотоке.

Потребная мощность потока ;

(11)

Коэффициент полезного действия гидроустановки с ВК определяется по формуле

(12)

Расчёт других параметров ВК будет вести следующем образом:

1. Потребный крутящий момент генератора (1)

(кг∙м) (1)

2. Количество РЛ (5)

3. Частота вращения ВК (4)

об/мин

4. Потребное передаточное отношение (3)

5. К.п.д. передачи

6. Потребный крутящий момент рабочей лапотки (2)

кг∙м;

7. Потребная площадь РЛ водяного колеса. (8)

(м²)

8. Ширина и высота РЛ.

h_л=1,2∙0,555=0.666 м

9. Сила потока воды, действующего на РЛ (7)

; (кг)

10. Потребный расход воды:

W_в= =1.155

=0,8 вода движущаяся в лотке-водотоке

11. Мощность потока (10)

N_п= (квт)

12. К.П.Д. гидроустановки (ГУ)

Таблица 1. Расчёт ВК для различных диаметров

	N=5квт; =200об/мин; =0,9; =3м/c
Расчетн. параметры
1		27.055	27.055	27.055
2		6.28	9.42	12.56
3		6	8 1.17	10 1.256
4		9.554	6.369	4.777
5		20.93	31.4	41.867
6		0.8914	0.8548	0.8197
7		105.896	124.237	138.197
8		0.472	0.369	0.3081
9		0.687	0.6077	0.555
10		0.825	0.7293	0.666
11		105.896	82.82	69.098
12		1.7708	1.385	1.155
13		7.968	6.23	5.199
14		0.627	0.802	0.9616

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 236; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!