Воздухозаборная труба

редактировать

Тяговая труба, установленная над хвостовой обоймой

Тяговая труба - это расширяющаяся труба, установленная на выходе рабочего колеса турбины и используемая для использования кинетической энергии, доступной с водой на выходе рабочего колеса. '.

Эта тяговая труба на конце турбины увеличивает давление выходящей жидкости за счет ее скорости. Это означает, что турбина может снизить давление е в большей степени, не опасаясь обратного потока от хвостовой гонки.

В импульсной турбине имеющийся напор высок, и нет существенного влияния на эффективность, если турбина расположена на пару метров выше хвостовой обоймы. Но в случае реактивных турбин, если чистый напор низкий и если турбина установлена над хвостовой частью, может наблюдаться заметная потеря доступного напора для питания турбины. Кроме того, если давление жидкости в хвостовой дорожке выше, чем на выходе из турбины, обратный поток жидкости в турбину может привести к значительным повреждениям.

За счет размещения вытяжной трубы (также называемой диффузорной трубкой или трубой) на выходе из турбины, напор турбины увеличивается за счет уменьшения выходной скорости, а также общего КПД и выходной мощности турбины. может быть улучшена. Тяговая труба работает, преобразуя часть кинетической энергии на выходе рабочего колеса турбины в полезную энергию давления.

Использование тягово-вытяжной трубы также имеет преимущества размещения конструкции турбины над хвостовой обоймой так, что любая Необходимые проверки можно сделать проще и сократить объем земляных работ, необходимых для строительства.

Содержание

1 КПД
2 Отсасывающая труба и кавитация
3 Типы отсасывающей трубы
4 Ссылки

КПД

Коническая отсасывающая труба

Определяется как отношение фактическое преобразование кинетической энергии в энергию давления в вытяжной трубе в кинетическую энергию, доступную на входе в вытяжную трубу

ɳ = Разница кинетической энергии между потерями на входе и выходе из трубы / кинетическая энергия на входе.

ɳdt=: $(V 2 2 - V 3 2) - 2 ghd V 2 2 {\ displaystyle {\ frac {(V_ {2} ^ {2} -V_ {3} ^ {2}) - 2gh_ {d}} {V_ {2} ^ {2}}}}$ ${\ frac {(V _ {{2} } ^ {2} -V _ {{3}} ^ {2}) - 2gh _ {{d}}} {V _ {{2}} ^ {2}}}$

V2= Скорость жидкости на входе в отсасывающую трубу или на выходе из турбины

V3= Скорость жидкости на выходе из отсасывающей трубы

g = ускорение свободного падения

hd= потери напора в отсасывающей трубе

Отсасывающая труба позволяет размещать турбину над хвостовой обоймой и одновременно позволяет ей работать с такой же эффективностью, если бы она была размещена на хвостовой обойме.

Тяговая труба и кавитация

Тяговая труба простого колена

Тип колена с прямоугольным поперечным сечением

Кавитация возникает, когда местное абсолютное давление падает ниже давления насыщенного пара воды для данной температуры воды. Высота отсасывающей трубы - важный параметр для предотвращения кавитации. Применяя уравнение Бернулли между выходом из желоба и точкой разгрузки отсасывающей трубы, пренебрегая потерями напора в отсасывающей трубе)

z 2 + p 2 ρ g + V 2 2 2 g = z 3 + p 3 ρ g + V 3 2 2 г, {\ displaystyle z_ {2} \, + \, {\ frac {p_ {2}} {\ rho g}} \, + \, {\ frac {V_ {2} ^ {2}} { 2 \, g}} \, = \, z_ {3} \, + \, {\ frac {p_ {3}} {\ rho g}} \, + \, {\ frac {V_ {3} ^ { 2}} {2 \, g}},}

z _ {{2}} \, + \, {\ frac {p _ {{2}}} {\ rho g}} \, + \, {\ frac {V _ {{2}} ^ {2}} {2 \, g}} \, = \, z _ {{3}} \, + \, {\ frac {p _ {{3}}} {\ rho g}} \, + \, {\ frac {V _ {{3}} ^ {2}} {2 \, g}},

z2= z (высота отсасывающей трубы)

z3= высота хвостовой части, которая обозначается как базовая линия (= 0)

p2= давление на выходе бегунок

p3= манометрическое давление

p 2 ρ g = - [z + V 2 2 - V 3 2 2 g] {\ displaystyle {\ frac {p_ {2}} {\ rho g}} \, = \, - \, \ left [z \, + \, {\ frac {V_ {2} ^ {2} -V_ {3} ^ {2}} {2 \, g}} \ right] \,}

{\ frac {p _ {{2}} } {\ rho g}} \, = \, - \, \ left [z \, + \, {\ frac {V _ {{2}} ^ {2} -V _ {{3}} ^ {2}} {2 \, g}} \ right] \,

, поскольку вытяжная труба представляет собой диффузор, V 3 всегда меньше, чем V 2, что подразумевает, что p 2 всегда отрицательно, поэтому высота вытяжной трубы является важный параметр для предотвращения кавитации.

Типы отсасывающей трубы

1. Конический диффузор или прямая расходящаяся труба - Этот тип вытяжной трубы состоит из конического диффузора с половинным углом, который обычно меньше 10 ° для предотвращения разделения потока. Обычно он используется для турбины Фрэнсиса с вертикальным валом с низкой удельной скоростью. КПД этого типа вытяжной трубы составляет 90%

2. Простая тяговая труба углового типа - состоит из удлиненной трубы углового типа. Обычно используется, когда турбина должна быть размещена рядом с хвостовой обоймой. Это помогает сократить расходы на выемку грунта, а выходной диаметр должен быть как можно большим для восстановления кинетической энергии на выходе из рабочего колеса. КПД такой вытяжной трубы составляет почти 60%

3. Колено с переменным поперечным сечением - аналогично изогнутой вытяжной трубе, за исключением того, что изогнутая часть имеет различное поперечное сечение с прямоугольным выпускным отверстием. Горизонтальная часть вытяжной трубы обычно наклонена вверх, чтобы предотвратить попадание воздуха из exit end.

Ссылки