Bài giảng - Thủy điện 2- chương 5 pptx

Chương V. THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH VÀ ĐẶC TÍNH TURBINE

50

ẬT LÝ VÀ HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM

Hiện nay những phương pháp tính toán lý thuyết vẫn chưa đủ để xác định hình

dáng tốt nhất của các bộ phận qua nước của turbine (BXCT, CCHD, vòng bệ, buồng

turbine, ống xả ....) ở phần lớn các chế độ làm việc. Đặc biệt khó, hoặc không thể, xác

định được các tính chất năng lượng và khí thực cuả turbine ở chế độ làm việc khác với

chế độ thiết kế nếu chỉ dựa vào lý thuyết. Vì vậy, để thiết kế các turbine hiện đại thường

người ta đưa ra một số phương án phần qua nước và tính toán chúng theo các công thức

lý thuyết. Theo kết quả tính toán, chế tạo ra các mô hình của phần qua nước của turbine

rồi đem thí nghiệm ở phòng thí nghiệm, từ kết quả thí nghiệm và thông qua luật tương

tự tính toán chỉnh lý thành các đường đặc tính mô hình, từ đó xây dựng thành các đường

đặc tính khác của turbine thực tế. Việc thí nghiệm cũng có thể tiến hành trực tiếp qua

những turbine đang hoạt động ở các TTĐ nhưng tốn kém và không đủ điều kiện bằng

trong phòng thí nghiệm.

Việc thí nghiệm tiến hành trong môi trường nước do vậy chủ yếu cần đảm b

ba điều kiện tương tự và chuẩn số Raynon. Để xác định các đặc tính năng lượng và khí

thực của turbin

ệ thống thí nghiệm bao gồm những bộ phận chính sau:

ước qua đập tràn xuống bể dưới và được

ơm lê

ể chín

V. 1. MÔ HÌNH V

ảo

e, cần xây dựng những hệ thống thí nghiệm.

H

- Hai bể chứa nước có dung tích đủ lớn để đóng vai trò bể nước thượng và hạ lưu;

- Turbine mô hình, thường có đường kính BXCT D1M thường 250 và 460 mm;

- Máy bơm để bơm nước từ bể hạ lưu lên bể thượng lưu để lưu thông nước giữa các

bể và tạo cột nước cho turbine mô hình;

- Thay thế máy phát điện là một thiết bị đo công suất trên trục turbine mô hình;

- Các thiết bị đo các thông số cần thiết như Q, H, n, ...

Thường có hai loại hệ thống thí nghiệm: hệ thống hở và hệ thống kín.

V. 1. 1. Hệ thống thí nghiệm hở

Hình (5-1,a) trình bày sơ đồ hệ thống thí nghiệm hở. Đặc điểm của nó là có mặt

thoáng ở hai bể nước thượng và hạ lưu, mặt thoáng chịu áp suất khí trời. Cột nước của

mô hình là hiệu chênh lệch mực nước của hai bể, vì vậy cột nước tạo được là nhỏ. Mô

hình hở chỉ có thể thí nghiệm năng lượng mà không thể thí nghiệm khí thực.

Theo sơ đồ thí nghiệm này, khi làm việc nước từ bể thượng lưu 2 chảy qua ống

áp lực vào turbine 4 tháo qua ống xả xuống bể hạ lưu 7, ở đây lưu lượng Q được đo

bằng đập tràn thành mỏng tam giác vuông 8. N

b n bể 2 nhờ máy bơm 1 và quá trình lại tuần hoàn.

Khi làm thí nghiệm, để tiến hành đo các đại lượng chính như: lưu lượng Q, cột

nước H, số vòng quay n, mômen xoắn M, cần dùng những thiết bị và cơ cấu sau:

Lưu lượng Q chảy qua turbine được xác định theo chiều cao lớp nước trên đỉnh

đập tràn h (m), biết h có thể xác định lưu lượng theo công thức kinh nghiệm sau:

Q = ⋅ 1 343 h 2,47 , (l/s)

Đ h xác hơn có thể đo Q bằng phương pháp thể tích, tức là dùng thùng đong.