2023水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)

水輪機(jī)蓄能泵和水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)?zāi)?次前言 Ⅶ范圍 1規(guī)范性引用文件 2術(shù)語(yǔ)和定義符號(hào)和單位 2

…………………2通用術(shù)語(yǔ) 2

…………………4術(shù)語(yǔ)符號(hào)和單位 4水力性能保證值的性質(zhì)和范圍 31通則 3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及商定值 3水力性能保證值的定義 4相關(guān)量的保證 4保證形式 4通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證的主要水力性能的保證值 4各種類型水力機(jī)械的保證量 4具體應(yīng)用 5模型試驗(yàn)不能驗(yàn)證的保證值 6空蝕的保證 6最大瞬態(tài)過速和最大瞬態(tài)壓力上升的保證值 6噪聲和振動(dòng)的保證值 7輔助性能數(shù)據(jù) 7試驗(yàn)的執(zhí)行 7對(duì)試驗(yàn)臺(tái)和模型的要求 7實(shí)驗(yàn)室的選擇 7試驗(yàn)臺(tái) 7模型要求 8尺寸檢查 01通則 0原型和模型所用術(shù)語(yǔ)的解釋 0尺寸檢查的目的 0一般準(zhǔn)則 0尺寸檢查程序 1Ⅰ不同類型水力機(jī)械的應(yīng)用 2尺寸檢查的方法 2尺寸檢查測(cè)量精度 0尺寸檢查范圍 0水輪機(jī)水泵和水泵水輪機(jī)原型和模型之間幾何相似性的允許最大偏差 4表面波浪度和粗糙度 6水力相似 9基本理論要求和相似數(shù) 9本文件中采用的水力相似條件 9各種類型模型試驗(yàn)相似性要求 0雷諾數(shù)相似 1弗勞德數(shù)相似 1其他相似條件 3試驗(yàn)條件 4試驗(yàn)條件的確定 4模型尺寸的最小值和應(yīng)滿足的試驗(yàn)條件 4測(cè)量中的波動(dòng)和穩(wěn)定性 5工況點(diǎn)的調(diào)節(jié) 5試驗(yàn)程序 5試驗(yàn)組織 5檢查與標(biāo)定 7試驗(yàn)實(shí)施 8故障和重復(fù)試驗(yàn) 2最終試驗(yàn)報(bào)告 3測(cè)量方法介紹 31總則 3主要水力性能保證相關(guān)的參量測(cè)量 4輔助性能數(shù)據(jù)測(cè)量 5數(shù)據(jù)采集和處理 5物理特性 51總則 5重力加速度 5水的物理特性 6大氣的物理?xiàng)l件 0水銀的密度 0主要水力性能的測(cè)量和計(jì)算方法 0數(shù)據(jù)采集和處理 0Ⅱ1概述 0一般要求 1數(shù)據(jù)采集 1部件要求 3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的檢查 5流量測(cè)量 71總則 7測(cè)量方法的選擇 8測(cè)量精度 8原級(jí)方法 9次級(jí)方法 0壓力測(cè)量 21通則 2壓力測(cè)量斷面的選擇 2測(cè)壓頭和連接管路 2壓力測(cè)量?jī)x器 4壓力測(cè)量?jī)x器的標(biāo)定 9真空測(cè)量 0壓力測(cè)量的不確定度 0自由水位的測(cè)量也可參見O) 01總則 0水位測(cè)量斷面的選擇 1測(cè)量斷面的測(cè)點(diǎn)數(shù) 1測(cè)量方法 1自由水位測(cè)量的不確定度 2水力比能E和凈正吸入比能E的確定 31通則 3水力比能E的確定 3E的簡(jiǎn)化公式 5凈正吸入比能E的確定 0主軸力矩的測(cè)量 1

…………………………1力矩的測(cè)量方法 2輸入功輸出功率的測(cè)量方法 2測(cè)功布置及原理圖 3系統(tǒng)檢查

……………………7

…………………………7Ⅲ力矩測(cè)量的不確定度5的置信水平) 8轉(zhuǎn)速測(cè)量總則

…………………………9…………………………9轉(zhuǎn)速測(cè)量方法 9

…………………………9測(cè)量的不確定度 9試驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算和表示 9總體要求

……………………9保證范圍內(nèi)的功率流量和效率 5穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速及流量的計(jì)算 4誤差分析定義

…………………………8…………………………8模型試驗(yàn)中不確定度的確定 9與保證值的比較 21總則 2插值曲線和總不確定度帶寬 2保證范圍內(nèi)的功率流量或水力比能和效率 3飛逸轉(zhuǎn)速和飛逸流量 6空化保證 7輔助性能試驗(yàn)—測(cè)量方法和結(jié)果 8輔助試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量說明 8

…………………………8試驗(yàn)條件和試驗(yàn)程序 9測(cè)量的不確定度 9模型到原型的換算 92脈動(dòng)量 9脈動(dòng)量測(cè)量的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理 9壓力脈動(dòng)

……………………3主軸力矩脈動(dòng) 4軸向力和徑向力 5

…………………………5軸向水推力 6徑向推力

……………………2控制機(jī)構(gòu)部件的水力載荷 5

…………………………5導(dǎo)葉力矩

……………………6轉(zhuǎn)輪葉片力矩Ⅳ

………………1水斗式水輪機(jī)噴針作用力和折向器力矩 5拓展的運(yùn)行范圍內(nèi)的試驗(yàn) 8

…………………………8四象限

………………………8運(yùn)行工況試驗(yàn)范圍

……………………9……………………1拓展運(yùn)行范圍的試驗(yàn)方法有關(guān)原型指數(shù)試驗(yàn)的差壓測(cè)量

…………………2…………………4

…………………………4試驗(yàn)?zāi)康?/p>

……………………4試驗(yàn)的實(shí)施 4試驗(yàn)結(jié)果分析 4換算到原型 5不確定度

……………………5附錄A資料性)無(wú)量綱術(shù)語(yǔ) 6附錄B規(guī)范性)物理特性數(shù)據(jù) 8附錄C資料性)試驗(yàn)和計(jì)算程序匯總 4附錄D規(guī)范性)反擊式機(jī)械水力效率的比尺效應(yīng) 8附錄E資料性)3和9關(guān)于反擊式水力機(jī)械水力效率換算方法的比較 3附錄F規(guī)范性)考慮機(jī)組摩擦損失和風(fēng)損的原型飛逸特性的計(jì)算 5附錄G資料性)確定最光滑曲線的示例獨(dú)立區(qū)段法 6附錄H資料性)誤差源分析和不確定度評(píng)估的示例 9附錄I規(guī)范性)水斗式水輪機(jī)水力效率的比尺效應(yīng) 4附錄J規(guī)范性)恒定運(yùn)行條件下試驗(yàn)的隨機(jī)誤差分析 7附錄K規(guī)范性)電站空化系的計(jì)算 0附錄L資料性)水力比能流量和功率的流程圖 3附錄M資料性)壓力信號(hào)的同步和異步分量 5附錄N資料性)水力系統(tǒng)的固有頻率 7附錄O資料性)軸向力分量的計(jì)算 8參考文獻(xiàn) 3ⅤPAGEPAGE3PAGEPAGE2水輪機(jī)蓄能泵和水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)1范圍本文件適用于在實(shí)驗(yàn)室條件下試驗(yàn)的沖擊式和反擊式的水輪機(jī)蓄能泵和水泵水輪機(jī)。本文件適用于機(jī)組功率大于5MW或公稱直徑大于3m的原型對(duì)應(yīng)的模型。將本文件所規(guī)定的程序完全地應(yīng)用于機(jī)組功率或公稱直徑較小的水輪機(jī)一般來(lái)說并不合適。但若供需雙方認(rèn)可則此類水力機(jī)械上也可參照?qǐng)?zhí)行。在本文件中術(shù)語(yǔ)水輪機(jī)包括以水輪機(jī)方式運(yùn)行的水泵水輪機(jī)術(shù)語(yǔ)水泵包括以水泵方式運(yùn)行的水泵水輪機(jī)。除與試驗(yàn)有關(guān)的事項(xiàng)之外本文件不包括純商業(yè)利益的事項(xiàng)。只要機(jī)械的結(jié)構(gòu)或部件不影響模型的性能或模型與原型間的相互關(guān)系那么本文件既不涉及水力機(jī)械的詳細(xì)結(jié)構(gòu)也不涉及水力機(jī)械部件的機(jī)械性能。本文件規(guī)定了驗(yàn)證水輪機(jī)蓄能泵和水泵水輪機(jī)的主要水力性能是否滿足合同保證值見所進(jìn)行的模型驗(yàn)收試驗(yàn)的有關(guān)事項(xiàng)。如果對(duì)試驗(yàn)的任何步驟持異議可參看本文件它包含了指導(dǎo)試驗(yàn)進(jìn)行的規(guī)則和描述了所采取的測(cè)量方法。本文件的主要目的是:定義所使用的術(shù)語(yǔ)和參數(shù);為了確定模型的水力性能規(guī)定試驗(yàn)方法和所涉及的測(cè)量參數(shù);規(guī)定結(jié)果的計(jì)算方法以及與保證值的比較方法;確定本文件所規(guī)定范圍內(nèi)的合同保證值是否得到滿足;定義最終報(bào)告的范圍內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。保證值可以以下列方式之一給出:原型水力性能保證值考慮比尺效應(yīng)后根據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算獲得;模型水力性能的保證值。此外為了水輪機(jī)原型的設(shè)計(jì)或運(yùn)行也需要確定一些輔助性能數(shù)據(jù)見。與第4章~第6章對(duì)主要水力性能的要求不同第7章給出的有關(guān)輔助性能數(shù)據(jù)的信息對(duì)使用者僅具有建議或指導(dǎo)性質(zhì)見。

( / — ) ,如果現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)。

見B

5的預(yù)期條件不能驗(yàn)證原型的保證值

更推薦進(jìn)行模型9介紹了一種適用于水泵水輪機(jī)混流式水輪機(jī)和軸流式水輪機(jī)的考慮模型和原型過流表面粗糙度的性能換算方法。這種方法需要模型和原型表面粗糙度數(shù)據(jù)在考慮模型和原型間效率修正時(shí)考慮了和因數(shù)的變化。但是對(duì)半蝸式混流式和軸流式水輪機(jī)由于缺乏足夠數(shù)據(jù)該換算方法尚未得到充分驗(yàn)證。此外9不適用于蓄能泵水斗式水輪機(jī)和斜流式水輪機(jī)。因此除非有特殊的約定可以假設(shè)模型和原型均為水力光滑流動(dòng)按照附錄D和附錄I給出的換算公式和程序計(jì)算。附錄E說明了3和9換算方法的應(yīng)用范圍和局限性。從模型到原型的性能轉(zhuǎn)換方法需在主要水力性能合同中明確定義。本文件也適用于其他目的模型試驗(yàn)例如對(duì)比試驗(yàn)和研究及開發(fā)性的工作。如果模型驗(yàn)收試驗(yàn)已經(jīng)完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)可以僅限于進(jìn)行指數(shù)試驗(yàn)見。當(dāng)本文件與任何其他文件有矛盾時(shí)以本文件為準(zhǔn)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中注日期的引用文件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于本文件。9產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范)表面結(jié)構(gòu)輪廓法術(shù)語(yǔ)定義及表面結(jié)構(gòu)參數(shù)O) (—O6封閉管道中流體流量的測(cè)量 一次裝置和二次裝置之間壓力信號(hào)傳送的連接法dsy—)注T1封閉管道中流體流量的測(cè)量 一次裝置和二次裝置之間壓力信號(hào)傳送的連接法O)O3標(biāo)準(zhǔn)大氣)O5封閉管道中液體流量的測(cè)量 稱重法注8 封閉管道中液體流量的測(cè)量稱重法O)O6封閉管道中的流體測(cè)量 容積法w—)9徑流式和軸流式水力機(jī)械 模型到原型性能換算方法-—m)注原引用的9已被9代替9被引用的內(nèi)容與9被引用的內(nèi)容沒有技術(shù)上的差異。術(shù)語(yǔ)和定義符號(hào)和單位通則本文件將采用下列通用的術(shù)語(yǔ)和定義。特殊術(shù)語(yǔ)將在出現(xiàn)處給予解釋。供需雙方在試驗(yàn)前應(yīng)對(duì)有異議的術(shù)語(yǔ)定義或度量單位做出澄清。通用術(shù)語(yǔ)試驗(yàn)點(diǎn)t在不改變運(yùn)行條件和設(shè)置的情況下由一組或多組連續(xù)的讀數(shù)和或記錄組成它足以計(jì)算出在該運(yùn)行條件和設(shè)置下水力機(jī)械的性能。試驗(yàn)t包括在規(guī)定運(yùn)行范圍內(nèi)足以確定水力機(jī)械性能的一系列試驗(yàn)點(diǎn)和結(jié)果。水力性能e由于流體動(dòng)力的作用水力機(jī)械表現(xiàn)出的各種性能。主要水力性能數(shù)據(jù) a一組可以描述水力機(jī)械水力性能的參數(shù)如功率或比能效率穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速和或流量。注:這里需考慮空化的影響。輔助性能數(shù)據(jù)a從模型試驗(yàn)得出作為資料的水力性能數(shù)據(jù)見。注由于只能應(yīng)用近似的相似規(guī)則由此得出的相應(yīng)原型數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)精度要低于由主要水力性能數(shù)據(jù)得出的結(jié)果。保證值s合同約定需滿足要求的性能數(shù)據(jù)。測(cè)量對(duì)象 d被測(cè)量的物理對(duì)象。傳感器r提供與輸入量有給定關(guān)系的輸出量的測(cè)量設(shè)備。帶數(shù)字量輸出的傳感器t帶有內(nèi)置電子設(shè)備的測(cè)量裝置以提供數(shù)字化輸出。多路轉(zhuǎn)換器 rMUX用于切換兩路或多路信號(hào)的設(shè)備

以共享同一套模數(shù)轉(zhuǎn)換

頻率計(jì)數(shù)器或電纜系統(tǒng)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器rD轉(zhuǎn)換器 r將連續(xù)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為非連續(xù)的數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。計(jì)數(shù)器r測(cè)量頻率時(shí)間周期或脈沖數(shù)的設(shè)備。電壓頻率轉(zhuǎn)換器rF轉(zhuǎn)換器 r根據(jù)給定的關(guān)系將電壓電平轉(zhuǎn)換為頻率的設(shè)備。失真g當(dāng)模擬信號(hào)的采樣頻率小于兩倍最高信號(hào)頻率或噪聲分量頻率尼奎斯特頻率時(shí)該測(cè)量過程將產(chǎn)生一個(gè)干擾低頻信號(hào)失真該干擾低頻信號(hào)不能與源信號(hào)分離。計(jì)算機(jī)接口e計(jì)算機(jī)對(duì)其他兼容設(shè)備進(jìn)行控制和通信的通信端口例如串行端口。單位本文件采用國(guó)際單位制見O。所有術(shù)語(yǔ)都以基本單位或由此導(dǎo)出的相關(guān)單位表示。使用這些單位時(shí)基本方程是有效的。當(dāng)某些數(shù)據(jù)使用與非相關(guān)的其他單位時(shí)也需考慮這種情況例如在功率中用千瓦代替瓦在壓力中用千帕或巴代替帕在轉(zhuǎn)速中以分代替秒等因?yàn)榻^對(duì)溫度以開爾文表示很少使用所以溫度以攝氏度表示。僅在供需雙方以書面形式同意的情況下可以使用任何其他單位制。術(shù)語(yǔ)符號(hào)和單位術(shù)語(yǔ)和定義匯總表?xiàng)l目項(xiàng)目名稱2下標(biāo)和符號(hào)3幾何術(shù)語(yǔ)4物理量和特性5流量速度和轉(zhuǎn)速術(shù)語(yǔ)6壓力術(shù)語(yǔ)7比能術(shù)語(yǔ)8高程和水頭術(shù)語(yǔ)9功率和力矩術(shù)語(yǔ)0效率術(shù)語(yǔ)1與脈動(dòng)量相關(guān)的通用術(shù)語(yǔ)2流體動(dòng)力學(xué)和比尺術(shù)語(yǔ)3無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)4與輔助性能相關(guān)的術(shù)語(yǔ)下標(biāo)和符號(hào)條目術(shù)語(yǔ)定義下標(biāo)或符號(hào)1高壓基準(zhǔn)斷面an性能保證所指定的水力機(jī)械高壓側(cè)斷面見圖12低壓基準(zhǔn)斷面awn性能保證所指定的水力機(jī)械低壓側(cè)斷面見圖23高壓測(cè)量斷面heg-s水力機(jī)械所使用的高壓測(cè)量斷面注這些斷面宜盡可能與斷面1一致否則其測(cè)量值需換算到斷面見)…4低壓測(cè)量斷面wes水力機(jī)械所使用的低壓測(cè)量斷面注這些斷面宜盡可能與斷面2一致否則其測(cè)量值需換算到斷面見)…)N=·2a=·12J=·22W=·23。PAGEPAGE1166續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義下標(biāo)或符號(hào)5規(guī)定值d帶有下標(biāo)的量值如轉(zhuǎn)速流量等以其用以保證其他量值p6最大值/最小值m表明任何術(shù)語(yǔ)的最大或最小值的下標(biāo)xn7極值s合同規(guī)定值:不應(yīng)超過值;應(yīng)達(dá)到值/□8原型e與原型有關(guān)值的下標(biāo)P9模型l與模型有關(guān)值的下標(biāo)M0雷諾數(shù)為常數(shù)下的模型r與模型在雷諾數(shù)為常數(shù)下有關(guān)值的下標(biāo)M*1基準(zhǔn)e與規(guī)定基準(zhǔn)條件有關(guān)值的下標(biāo)f2最優(yōu)m最優(yōu)效率點(diǎn)的下標(biāo)t3環(huán)境t在周圍大氣條件下的下標(biāo)amb4電站t與電站原型運(yùn)行條件有關(guān)值的下標(biāo)l5飛逸y與飛逸條件有關(guān)值的下標(biāo)R6轉(zhuǎn)輪葉片e與轉(zhuǎn)輪葉片有關(guān)值的下標(biāo)B7水斗式水輪機(jī)折向器r與水斗式水輪機(jī)折向器有關(guān)值的下標(biāo)D8活動(dòng)導(dǎo)葉e與活動(dòng)導(dǎo)葉有關(guān)值的下標(biāo)G9水斗式水輪機(jī)噴針e與水斗式水輪機(jī)噴針有關(guān)值的下標(biāo)N0軸向l力或者力矩的軸向分量下標(biāo)a1徑向l力或者力矩的徑向分量下標(biāo)r2笛卡爾坐標(biāo)系s與水力機(jī)械笛卡爾坐標(biāo)軸有關(guān)值的下標(biāo)xyz3理論值e與理論值有關(guān)的下標(biāo)h4水力c與水力有關(guān)值的下標(biāo)ha術(shù)語(yǔ)高壓和低壓定義為機(jī)械的兩側(cè)并與水流方向無(wú)關(guān)因此它們與水力機(jī)械的運(yùn)行方式也無(wú)關(guān)。圖1水力機(jī)械示意圖關(guān)閉位置關(guān)閉位置或0m幾何術(shù)語(yǔ)

圖2導(dǎo)葉開度和角度條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1面積a垂直于主流流動(dòng)方向的凈面積Am22表面積a過流通道的面積轉(zhuǎn)輪流道等)Sm23導(dǎo)葉開度g相鄰導(dǎo)葉間最短距離若必要可指規(guī)定斷面處見圖的平均am續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位4導(dǎo)葉角度 e以關(guān)閉位置為基準(zhǔn)測(cè)量的平均導(dǎo)葉角度見圖α)5噴針行程沖擊式水輪機(jī))e-)以關(guān)閉位置為基準(zhǔn)測(cè)得的平均噴針行程sm6轉(zhuǎn)輪/葉輪葉片角度re-e以給定位置為基準(zhǔn)測(cè)得的轉(zhuǎn)輪/葉輪葉片的平均角度β)7公稱直徑r水力機(jī)械的公稱直徑見圖Dm8轉(zhuǎn)輪出口/葉輪進(jìn)口開度/h葉輪相鄰葉片間的平均最短距離見圖4和圖)12m9水斗寬度h沖擊式水輪機(jī)水斗最大內(nèi)部寬度見圖Bm0長(zhǎng)度比尺o原型與模型代表性尺寸比值正常情況下為公稱直徑比。注在確實(shí)難以核實(shí)公稱直徑的情況下也可采用其他重要長(zhǎng)度的比值λL—1高程l系統(tǒng)中高于規(guī)定的基準(zhǔn)面通常指海平面的高程zm2長(zhǎng)度h水力機(jī)械部件的相關(guān)線性尺寸Lm3算術(shù)平均粗糙度s輪廓與光滑曲線偏差的算術(shù)平均值Raμm8899 ) ,

° ;徑流式水力機(jī)械如混流式水輪機(jī)離心泵和水泵水輪機(jī)對(duì)于多級(jí)式水力機(jī)械取低壓級(jí)注對(duì)于該類水力機(jī)械我國(guó)通常選擇作為公稱直徑其示意圖如下所示:帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片和轉(zhuǎn)輪葉輪下環(huán)的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片但不帶轉(zhuǎn)輪葉輪下環(huán)的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的軸流式水力機(jī)械例如定槳式軸流式水輪機(jī)貫流式水輪機(jī)軸流泵和水泵水輪機(jī);帶可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的軸流式水力機(jī)械例如轉(zhuǎn)槳式軸流式水輪機(jī)貫流式水輪機(jī)軸流泵和水泵水輪機(jī);水斗式水輪機(jī)。圖3公稱直徑和水斗寬度術(shù)語(yǔ)貫流式水輪機(jī)包括燈泡式豎井貫流式全貫流式和S型機(jī)組。物理量和特性條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1重力加速度y試驗(yàn)地點(diǎn)的重力加速度值見緯度和海拔高程的函數(shù)是一個(gè)理論值見表1g22溫度e熱力學(xué)溫度開爾文攝氏度Θ5ΘθK℃3體積e物體/物質(zhì)所占據(jù)的三維空間的量值Vm34密度y單位體積的質(zhì)量水的密度通常用ρ代替ρw蒸餾水的密度蒸餾水的密度值見3和表2空氣密度空氣密度值見1和表5水銀密度水銀密度值見5和表7a·3ρHg5汽化壓力絕對(duì))e)在熱力學(xué)平衡條件下物體從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的絕對(duì)壓力。注汽化壓力只與溫度有關(guān)。蒸餾水的汽化壓力值見4和表4aa6動(dòng)力黏度y表征液體一種力學(xué)性能的量見O)μs7運(yùn)動(dòng)黏度y動(dòng)力黏度與密度之比。注以溫度作為函數(shù)的蒸餾水的運(yùn)動(dòng)黏度值見3和表3ν218表面張力n表征兩種液體間界面力學(xué)性能的量)σ*·2流量速度和轉(zhuǎn)速術(shù)語(yǔ)條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1流量體積流量)e)單位時(shí)間內(nèi)流過系統(tǒng)中任一斷面的水的體積Q312質(zhì)量流量e單位時(shí)間內(nèi)流過系統(tǒng)中任一斷面的水的質(zhì)量ρ和Q應(yīng)在同一斷面及該斷面現(xiàn)有條件下確定注如果兩斷面之間沒有注入或取出水則其質(zhì)量流量不變Q)13流量測(cè)量值e單位時(shí)間內(nèi)流過任一測(cè)量斷面的水的體積如見3和)''31PAGEPAGE10PAGEPAGE11續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位4基準(zhǔn)斷面流量ee-n單位時(shí)間內(nèi)流過基準(zhǔn)斷面1或2的水的體積或315基準(zhǔn)斷面處修正后的流量en相對(duì)于環(huán)境條件下單位時(shí)間內(nèi)流過基準(zhǔn)斷面的水的體積見例如=Qb注正常條件下的模型試驗(yàn)可以假定1c或c316穩(wěn)態(tài)飛逸流量ed在R條件下的流量見)QR317空載流量e水輪機(jī)在規(guī)定轉(zhuǎn)速通常指同步轉(zhuǎn)速規(guī)定水力比能下機(jī)械功率為零時(shí)的流量Q0318泄漏流量e如圖6所示的容積損失q319平均流速y流量Q除以截面積Av10圓周速度 y公稱直徑處的圓周速度u=πDnu11轉(zhuǎn)速d單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)n12穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速d在規(guī)定水力條件規(guī)定導(dǎo)葉噴針開度以及零機(jī)械功率條件下的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速值nR13最大穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速m-d在規(guī)定水力條件下的穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速的最高值只對(duì)原型有效詳細(xì)定義見T5中的)x1壓力術(shù)語(yǔ)條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1絕對(duì)壓力e相對(duì)于理想真空所測(cè)流體的靜壓力sa2環(huán)境壓力e環(huán)境空氣的絕對(duì)壓力見。注以海拔高程為函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力值見附錄B中表6pamba3表計(jì)壓力e在同一測(cè)量地點(diǎn)和測(cè)量時(shí)間流體的絕對(duì)壓力與環(huán)境壓力之差:pbpa4差壓e兩測(cè)量點(diǎn)或者測(cè)量斷面的壓力差Δpa比能術(shù)語(yǔ)在國(guó)際單位制中質(zhì)量是基本單位之一單位質(zhì)量的水所具有的能量稱作比能。本文件以比能作為基本術(shù)語(yǔ)以代替早期出版物中每單位重量的水所具有的能量即以水頭表示的術(shù)語(yǔ)。后一術(shù)語(yǔ)水頭有一個(gè)缺點(diǎn)即重量取決于重力加速度g它隨著緯度和海拔高程不同而變化。盡管如此因?yàn)樗^這一術(shù)語(yǔ)使用很廣泛因此在這里仍然加以應(yīng)用。這兩個(gè)有關(guān)能量的術(shù)語(yǔ)都列入表中即本條的比能術(shù)語(yǔ)和8中的水頭術(shù)語(yǔ)。它們之間只差一個(gè)g即當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1水力機(jī)械的水力比能yfe水力機(jī)械的高壓基準(zhǔn)斷面1和低壓基準(zhǔn)斷面2上的比能差其中需考慮到水的可壓縮性見)E1212+12g- 2式中-12并假設(shè)12注122別由1和2計(jì)算并考慮1或可分2對(duì)其值的影響溫度差對(duì)ρ的影響可忽略不計(jì)E12水泵零流量關(guān)死點(diǎn)水力比能e)yfp在高壓側(cè)關(guān)閉時(shí)水泵在規(guī)定的轉(zhuǎn)速和規(guī)定的導(dǎo)葉以及葉輪葉片開度下的比能E013比動(dòng)能-y水運(yùn)動(dòng)時(shí)的比能:k22Ek14水力機(jī)械的吸入比勢(shì)能nclee水力機(jī)械基準(zhǔn)面見與斷面2的測(cè)壓水位的高程差所對(duì)應(yīng)的比勢(shì)能:s'22m2見圖)Es15凈正吸入比能-y斷面2相對(duì)于水力機(jī)械基準(zhǔn)面的絕對(duì)水力比能與汽化壓力pva比能之差E2a22)2 2=s2a22 2見圖)NPSE16空化系數(shù)r無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)表明水力機(jī)械運(yùn)行時(shí)的空化情況。注表示為凈正吸入比能與比能E的比值見)σ—7空化因數(shù)t無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)表明水力機(jī)械運(yùn)行時(shí)的空化情況。注表示為凈正吸入比能與的比值見)σnD—8空化系數(shù)0o對(duì)于選定的性能參數(shù)通常是效率其值與高空化系數(shù)相比保持不變時(shí)的最低空化系數(shù)。注在某些情況下空化曲線h的形狀很難定義空化系數(shù)見圖0—續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位9空化系數(shù)1e與空化系數(shù)0相比效率下降1時(shí)所對(duì)應(yīng)的空化系數(shù)。注在某些情況下空化曲線形狀很難定義空化系數(shù)見圖1—0臨界空化系數(shù)dr與所規(guī)定的空化開始狀態(tài)有關(guān)的空化系數(shù)例如規(guī)定能量下降值σd—1初生空化系數(shù)r葉輪可見空化開始時(shí)的空化系數(shù)可見空化通常由觀察確定見圖i—2電站空化系數(shù)r電站運(yùn)行條件下的空化系數(shù)按附錄K計(jì)算)l—3水力比能損失s任意兩個(gè)斷面間水力比能的損失EL1效率單調(diào)變化例如混流式水輪機(jī)在最優(yōu)效率區(qū)運(yùn)行;效率上沖例如混流式水輪機(jī)在滿負(fù)荷運(yùn)行;效率振蕩例如混流式水輪機(jī)在滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)發(fā)生進(jìn)口空化;效率單調(diào)下降例如貫流式水輪機(jī)。圖4典型空化曲線和的定義高程和水頭術(shù)語(yǔ)條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1水輪機(jī)水頭或水泵揚(yáng)程d水力機(jī)械高壓基準(zhǔn)斷面1和低壓基準(zhǔn)斷面2上單位重量的水所具有的能量之差HgHm2水泵零流量關(guān)死點(diǎn)揚(yáng)程e)p在高壓側(cè)關(guān)閉時(shí)水泵在規(guī)定的轉(zhuǎn)速和規(guī)定的導(dǎo)葉以及葉輪葉片開度下單位重量水的能量H0gH0m3吸出高度t斷面2處單位重量水的能量對(duì)應(yīng)于水力機(jī)械基準(zhǔn)面見與斷面2的測(cè)壓水位的高程差sgZsm4凈正吸入水頭d斷面2相對(duì)于水力機(jī)械基準(zhǔn)面的水頭與汽化壓力水頭a之差見圖)=gNPSHm5水力機(jī)械的基準(zhǔn)面le-e水力機(jī)械上作為基準(zhǔn)的某一點(diǎn)的高程見圖zrm6空化基準(zhǔn)面l模型試驗(yàn)時(shí)作為基準(zhǔn)面用于空化評(píng)價(jià)的水力機(jī)械的某一點(diǎn)的高程見)zcm7壓力測(cè)量?jī)x器基準(zhǔn)面-et壓力測(cè)量設(shè)備的高程見圖)zMm8壓力測(cè)量?jī)x器的基準(zhǔn)高程etf-et測(cè)量?jī)x器與水力機(jī)械基準(zhǔn)面的距離見圖)MMMm51616徑流式水力機(jī)械例如混流式水輪機(jī)離心泵和水泵水輪機(jī);帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片和轉(zhuǎn)輪葉輪下環(huán)的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片但不帶轉(zhuǎn)輪葉輪下環(huán)的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的斜流式混流半軸流水力機(jī)械;帶固定轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的軸流式水力機(jī)械例如定槳式軸流水輪機(jī)貫流式水輪機(jī)軸流泵和水泵水輪機(jī);帶可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的軸流式水力機(jī)械例如轉(zhuǎn)槳式軸流水輪機(jī)貫流式水輪機(jī)軸流泵和水泵水輪機(jī);水斗式水輪機(jī))見。圖5水力機(jī)械的基準(zhǔn)面術(shù)語(yǔ)貫流式水輪機(jī)包括燈泡式豎井貫流式全貫流式和S型機(jī)組。功率和力矩術(shù)語(yǔ)條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1水力功率r水力所產(chǎn)生的功率水輪機(jī)或水泵賦予水的功率水泵hEQ1PhW2水力機(jī)械的機(jī)械功率功率)rfee)由水輪機(jī)主軸提供或供給水泵主軸的機(jī)械功率軸承和軸密封產(chǎn)生的損失歸于水力機(jī)械內(nèi)見圖PW3轉(zhuǎn)輪/葉輪機(jī)械功率r)通過轉(zhuǎn)輪/葉輪與主軸的連接法蘭傳遞的機(jī)械功率見圖PmW4機(jī)械功率損失s水力機(jī)械的導(dǎo)軸承推力軸承和軸承密封中損失的機(jī)械功率見圖PLmW5水泵零流量關(guān)死點(diǎn)功率oe)p在高壓側(cè)關(guān)閉時(shí)在規(guī)定的轉(zhuǎn)速和規(guī)定的導(dǎo)葉以及葉輪開度下的水泵功率P0W6軸力矩e作用在水力機(jī)械主軸上力矩與水力機(jī)械的機(jī)械功率對(duì)應(yīng)見)T·m7轉(zhuǎn)輪/葉輪力矩e通過轉(zhuǎn)輪葉輪與主軸的連接傳遞的力矩葉輪的機(jī)械功率對(duì)應(yīng)見)Tm·m8摩擦力矩e水力機(jī)械的導(dǎo)軸承推力軸承和軸密封中的摩擦力矩見)TLm·mPAGEPAGE17PAGEPAGE18″泄漏流量″Q1=Qm+q斷面1的流量Q1=Qm-qhEQ1水力功率hEQ1P=Pm-PLm機(jī)械的機(jī)械功率P=Pm+PLmPm=PhPmηη注公式未考慮水的可壓縮性。注內(nèi)部損失的詳細(xì)分析參見附錄。

機(jī)械效率 PPm水力效率 h=PPmP效率 P注圓盤摩擦損失和泄漏損失容積損失在水力效率中看作水力損失。這里圓盤摩擦損失是指與流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的Qm無(wú)關(guān)的轉(zhuǎn)輪葉輪外表面的摩擦損失。圖6功率和流量的通量圖效率術(shù)語(yǔ)條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1水力效率y水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪機(jī)械功率與水力功率的比值hPm水泵水力功率與葉輪機(jī)械功率的比值h=hPm見圖6ηh—續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位2機(jī)械效率y水輪機(jī)水輪機(jī)機(jī)械功率與轉(zhuǎn)輪機(jī)械功率的比值=PPm水泵葉輪機(jī)械功率與水泵機(jī)械功率的比值ηm=PmP見圖6ηm—3效率y水輪機(jī)水輪機(jī)機(jī)械功率與水力功率的比值=P水泵水力功率與水泵機(jī)械功率的比值hmP見圖6η—4加權(quán)平均效率y由下述公式計(jì)算w123+…+…其中123…為在規(guī)定運(yùn)行工況點(diǎn)的效率值123…為對(duì)應(yīng)的加權(quán)因子ηw—與脈動(dòng)量相關(guān)的通用術(shù)語(yǔ)7提供了有關(guān)脈動(dòng)量的術(shù)語(yǔ)參考。下面列出了與本文件相關(guān)的術(shù)語(yǔ)其中一些如圖7所示。條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)參考T71離散量y由一系列瞬時(shí)值表示的量X—2第n個(gè)離散量n第n個(gè)離散量的值Xn3采樣數(shù)s采集離散量的總數(shù)N4一個(gè)時(shí)間窗中的采樣數(shù)aew時(shí)間窗內(nèi)離散量的總數(shù)Nw5均值e離散量的代數(shù)和除以采樣數(shù)- 1NX=N1n-X1續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)參考T76脈動(dòng)量y在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔t內(nèi)值的波動(dòng)變化X相對(duì)平均~)57最大值me選定時(shí)間間隔內(nèi)的最大值Xx8最小值me選定時(shí)間間隔內(nèi)的最小值Xn9標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)均值的有效值)ee)一組數(shù)字與平均值的偏差的均方根值X= 1NX-2~ -f N1 n~f20均方根值e平方和均值的方根值s=1NN12s31峰峰值e最大值與最小值的差pXxXnp127置信度下的峰峰值keha7l利用給定概率值例如7的概率分布函數(shù)確定信號(hào)的最大值和最小值之間的差值。注該函數(shù)通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算來(lái)估算超出該置信區(qū)間的信號(hào)值將被忽略73振幅e正弦函數(shù)的最大值X)A=1ΔXpp2A04時(shí)間d物理量t35采樣周期l兩個(gè)連續(xù)采樣之間的時(shí)間間隔t6頻率y周期的倒數(shù)1)f47采樣頻率采樣率)y)采樣周期的倒數(shù)stfs8時(shí)間窗長(zhǎng)度ewn通過傅里葉變換進(jìn)行頻率分析時(shí)所選擇的時(shí)間窗wNwtw9頻率分辨率n離散傅里葉變換獲得的相鄰兩個(gè)頻率之間的間隔f=wN菪f續(xù))條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)參考T70信號(hào)記錄時(shí)間采集時(shí)間)n)記錄信號(hào)的總時(shí)間)r4在規(guī)定的信號(hào)記錄時(shí)間內(nèi)的壓力脈動(dòng)信號(hào)每個(gè)信號(hào)記錄時(shí)長(zhǎng)見;利用傅里葉分析將信號(hào)變換到頻域分析所需的頻率分辨率由水力機(jī)械的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定見;利用概率分布對(duì)圖中每個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行累計(jì)計(jì)算去除平均脈動(dòng)的極端偏差圖中表示出了7的置信區(qū)間。圖7與脈動(dòng)有關(guān)定義說明流體動(dòng)力學(xué)和比尺術(shù)語(yǔ)a條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1雷諾數(shù)r慣性力與黏性力的比值見:反擊式水力機(jī)械Dv沖擊式水輪機(jī)Bve—2參考雷諾數(shù)r6f3弗勞德數(shù)br慣性力與重力的比值的平方根見:a)反擊式水力機(jī)械) =E2b 沖擊式水輪機(jī)Fr=gBE2r—4韋伯?dāng)?shù)br慣性力與表面張力的比值L1見)2σ*e5參考損失分布系數(shù)nt最優(yōu)點(diǎn)參考雷諾數(shù)下相對(duì)可換算損失與相對(duì)總損失的比值=ft注附錄D中表1給出了不同反擊式水力機(jī)械對(duì)應(yīng)值f—6相對(duì)可換算損失s由比尺效應(yīng)引起的效率損失與雷諾數(shù)相關(guān)δ—7參考相對(duì)可換算損失es在參考雷諾數(shù)下由比尺效應(yīng)引起的效率損失見附錄))f—8相對(duì)不可換算的損失s非比尺效應(yīng)引起的效率損失見附錄)=hδs—9總的相對(duì)損失s可換算和不可換算損失的和hs—0水力效率相似性差值-y在不同雷諾數(shù)下在兩水力相似運(yùn)行工況點(diǎn)水力效率的差值見)菪ηh—a見O。b在其他科學(xué)手冊(cè)中也可以查到這些參數(shù)的定義。無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)水力機(jī)械性能可以由基于D或D的無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)表示。注一般基于的無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)各類因數(shù)適用于水輪機(jī)基于D的無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)各類系數(shù)適用于水泵。唯一的例外是空化系數(shù)適用于水輪機(jī)空化因數(shù)適用于水泵。單位HDE11·3T·PWQ31。無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)與其他已有術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系見附錄。條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)關(guān)系1轉(zhuǎn)速因數(shù)r5nED=15D2流量因數(shù)rQ15QED5D3力矩因數(shù)rTmETED=TnD=PEDDD4功率因數(shù)arPm 5PEDT水輪機(jī))水泵)PDD5DD5能量系數(shù)tEEnD=1D6流量系數(shù)tQnDD5D7力矩系數(shù)tTm5TnDD π8功率系數(shù)atPm5PnDT水輪機(jī))水泵)PD5DD D9空化系數(shù)rEσDDEnD0空化因數(shù)t2σnDD=σD1比轉(zhuǎn)速d55NQEn5=DDD5a參考轉(zhuǎn)輪葉輪的機(jī)械功率通常在模型上測(cè)量。32424與輔助性能相關(guān)的術(shù)語(yǔ)為了表示和分析如壓力脈動(dòng)力矩波動(dòng)水推力控制機(jī)構(gòu)載荷等輔助性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)建議使用下文和4中定義的無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)。符號(hào)表示測(cè)量物理量下標(biāo)表示機(jī)械部件整體作為單位量例如TD表示導(dǎo)葉水力矩因數(shù)即水力比能和轉(zhuǎn)輪基準(zhǔn)直徑為1時(shí)作用在導(dǎo)葉上的水力矩。下表列出了用于定義測(cè)量值的符號(hào)。條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位1力e在水力機(jī)械部件上產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)或應(yīng)力的影響FN2彎矩t作用在與給定點(diǎn)垂直距離處的力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的大小M·m3壓力e單位面積上的力Pa4力矩e彎矩的軸向分量T·m下表列出了與輔助性能有關(guān)的無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)。條目術(shù)語(yǔ)定義符號(hào)單位5力矩因數(shù)rTED=TρD3ETED—6力矩系數(shù)t=T5TnD—7力因數(shù)rFED=FρD2EFED—8力系數(shù)t=F4FnD—9壓力脈動(dòng)因數(shù)r~=~E~E—0壓力脈動(dòng)系數(shù)t~=~D2~D—水力性能保證值的性質(zhì)和范圍通則設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及商定值需方應(yīng)對(duì)基于保證值的如基準(zhǔn)斷面水位水力比能見水力比能損失等規(guī)定數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)。需方還應(yīng)負(fù)責(zé)對(duì)水力機(jī)械的輸水發(fā)電系統(tǒng)管道電氣和機(jī)械部分相互作用方面進(jìn)行協(xié)調(diào)。需方至少應(yīng)向水力機(jī)械供方提供下列精確并足夠詳細(xì)的數(shù)據(jù):上下游所有運(yùn)行特征水位;從進(jìn)口至出口水管的每一部分水力損失;與水力機(jī)械相關(guān)的水力管道的設(shè)計(jì)圖紙包括閥門和閘門;與原型流道水流有關(guān)的所有信息例如原型管道的模型試驗(yàn)結(jié)果;對(duì)現(xiàn)有水力機(jī)械的改造應(yīng)特別注意現(xiàn)有機(jī)械的限制條件例如開度表面粗糙度電機(jī)限制等。應(yīng)注意模型進(jìn)出口的流動(dòng)條件見4和。多數(shù)情況下模型范圍應(yīng)稍超過高壓和低壓基準(zhǔn)斷面。模型應(yīng)包括這些斷面以符合本文件的要求。如果基于原型條件有理由認(rèn)為其水力管道的所有流態(tài)不能完全在模型上再現(xiàn)時(shí)合同中應(yīng)規(guī)定采取的步驟其中包括規(guī)定模型水力通道的范圍。在有些情況下所采用方法的有效性應(yīng)由需方在模型試驗(yàn)之前通過電站的局部模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。水力性能保證值的定義對(duì)于可調(diào)節(jié)和不可調(diào)節(jié)原型水力機(jī)械合同中應(yīng)至少保證包括功率流量和或比能效率最大暫態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速最小瞬態(tài)壓力和最大穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速對(duì)于水泵為反向飛逸以及與空化相關(guān)的保證。對(duì)于水泵保證范圍還應(yīng)包括最大比能揚(yáng)程和零流量功率。零流量功率指葉輪在規(guī)定轉(zhuǎn)速下在水或空氣中旋轉(zhuǎn)所消耗的功率。保證值應(yīng)對(duì)一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行點(diǎn)給出見。這些點(diǎn)可歸結(jié)成水力機(jī)械的性能曲線通常由供方提供。在有些情況下如小水電可提供一個(gè)表。根據(jù)目前的技術(shù)水平可對(duì)原型的一些保證值通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證見另一些則不能通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證見。通過模型獲得的輔助性能數(shù)據(jù)可作為預(yù)期原型運(yùn)行的指導(dǎo)見。相關(guān)量的保證合同對(duì)相關(guān)量不宜要求多于一種的保證例如對(duì)于可調(diào)節(jié)水輪機(jī)工況應(yīng)對(duì)效率相對(duì)流量或效率相對(duì)功率做出保證但不能兩者都保證。保證形式在模型試驗(yàn)上驗(yàn)收原型性能時(shí)可以采用下列兩種保證形式之一。)和附錄D考慮比尺效應(yīng))和附錄D考慮比尺效應(yīng)。對(duì)于沖擊式水輪機(jī)如果合同同意可按附錄考慮比尺效應(yīng);合同規(guī)定雷諾數(shù)下的模型水力性能的保證值對(duì)于沖擊式水輪機(jī)為雷諾數(shù)弗勞德數(shù)和韋伯?dāng)?shù)。對(duì)于每種情況應(yīng)滿足3規(guī)定的相似條件。通過模型試驗(yàn)驗(yàn)證的主要水力性能的保證值各種類型水力機(jī)械的保證量功率術(shù)語(yǔ)功率通常指轉(zhuǎn)輪葉輪的機(jī)械功率見。當(dāng)保證原型的機(jī)械功率見時(shí)應(yīng)考慮原型的機(jī)械功率損失見。或比能這是指水力機(jī)械在規(guī)定比能運(yùn)行時(shí)基準(zhǔn)斷面見處的流量或指水力機(jī)械在規(guī)定流量下運(yùn)本文件中的可調(diào)節(jié)指通過導(dǎo)葉開口噴針行程和或轉(zhuǎn)輪葉輪葉片角度的變化來(lái)控制流量。52626行時(shí)獲得的水力比能。效率除非另有規(guī)定否則術(shù)語(yǔ)效率是指水力效率見。當(dāng)保證原型的效率見)時(shí)應(yīng)考慮原型的機(jī)械功率損失見或機(jī)械效率見。對(duì)于反擊式水輪機(jī)如附錄D所述應(yīng)考慮模型和原型水力效率間的關(guān)系。目前公認(rèn)的慣例是將此關(guān)系應(yīng)用到整個(gè)效率保證范圍內(nèi)。穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速和或流量應(yīng)保證水輪機(jī)最大穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速見或水泵反向飛逸轉(zhuǎn)速可額外保證在飛逸條件下最大流量。水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)空載流量應(yīng)為飛逸特性曲線的一部分見圖?？栈瘜?duì)水力性能的影響對(duì)于水力性能的保證合同應(yīng)明確說明水力性能保證的水力條件比能和凈正吸入比能。原型水力性能的保證應(yīng)包括空化的影響。根據(jù)目前的工程經(jīng)驗(yàn)這種影響可依據(jù)、8和2進(jìn)行的模型試驗(yàn)來(lái)確定。,由雷諾數(shù)引起的效率比尺換算應(yīng)用僅限于2規(guī)定的σ值范圍內(nèi)。

如果落在這個(gè)范圍之外合同中應(yīng)規(guī)定換算的程序。在有些情況下合同在空化規(guī)定方面可能包含一些附加條款測(cè)量并選定作為判斷標(biāo)準(zhǔn)空化系數(shù)值應(yīng)低于電站空化系數(shù)并有一定的安全裕量見合同應(yīng)規(guī)定判斷標(biāo)準(zhǔn)和安全裕量。具體應(yīng)用1可調(diào)節(jié)水輪機(jī)見)保證參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)功率應(yīng)在一個(gè)或多個(gè)水力比能下達(dá)到流量應(yīng)在一個(gè)或多個(gè)水力比能下達(dá)到效率宜在一個(gè)或多個(gè)水力比能下保證保證形式如下:一個(gè)或多個(gè)規(guī)定的功率或流量下;或規(guī)定的功率或流量范圍內(nèi)的加權(quán)平均效率a飛逸轉(zhuǎn)速在最大或任何其他規(guī)定的水力比能下運(yùn)行時(shí)不能超過保證的穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速值。對(duì)于雙調(diào)節(jié)水輪機(jī)應(yīng)說明保證值是指導(dǎo)葉開度和轉(zhuǎn)輪葉片角度關(guān)系保持最優(yōu)協(xié)聯(lián)還是發(fā)生在最不利的非協(xié)聯(lián)條件下的最大飛逸轉(zhuǎn)速空化5中描述的空化保證通常對(duì)應(yīng)最小可在一個(gè)或多個(gè)水力比能流量或功率下做出保證a加權(quán)平均效率和一系列單點(diǎn)效率不應(yīng)同時(shí)保證。2不可調(diào)節(jié)水輪機(jī)見)保證參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)功率規(guī)定的水力比能范圍內(nèi)應(yīng)達(dá)到的功率以及不應(yīng)超過的功率a流量在規(guī)定的水力比能范圍內(nèi)應(yīng)達(dá)到和或不應(yīng)超過的流量該值通常由相應(yīng)的功率保證值代替效率宜在一個(gè)或多個(gè)水力比能下保證保證形式如下:一個(gè)或多個(gè)規(guī)定的水力比能下;或規(guī)定的比能范圍內(nèi)的加權(quán)平均效率b飛逸轉(zhuǎn)速運(yùn)行在最大水力比能下不應(yīng)超過的穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速保證值空化5中說明的空化保證通常對(duì)應(yīng)最小可能需要對(duì)一個(gè)或多個(gè)水力比能做出保證a規(guī)定水力比能下合同功率極限見。b加權(quán)平均效率和一系列單點(diǎn)效率不應(yīng)同時(shí)保證。3不可調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)水泵見)保證參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)功率規(guī)定的水力比能或者流量范圍內(nèi)不應(yīng)超過的功率流量和/或水力比能規(guī)定的水力比能范圍內(nèi)的流量或者規(guī)定流量范圍內(nèi)的水力比能包括應(yīng)達(dá)到和或不應(yīng)超過的值效率可在一個(gè)或多個(gè)水力比能或流量下保證保證形式如下:一個(gè)或多個(gè)規(guī)定的水力比能或流量下;或規(guī)定的比能或流量范圍內(nèi)的加權(quán)平均效率a飛逸轉(zhuǎn)速運(yùn)行在最大水力比能下不能超過保證的最大反向穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速值。對(duì)于雙調(diào)節(jié)水輪機(jī)應(yīng)說明保證值是指導(dǎo)葉開度和葉輪葉片安放角間關(guān)系保持最優(yōu)協(xié)聯(lián))和最大飛逸轉(zhuǎn)速發(fā)生在最不利的非協(xié)聯(lián)條件下空化5中說明的空化保證通常對(duì)應(yīng)最小可能需要對(duì)一個(gè)或多個(gè)水力比能流量或功率做出保證a加權(quán)平均效率和一系列單點(diǎn)效率不應(yīng)同時(shí)保證。模型試驗(yàn)不能驗(yàn)證的保證值空蝕的保證空蝕量只在原型上保證。應(yīng)根據(jù)所有部分對(duì)原型的保證值進(jìn)行評(píng)估。在模型試驗(yàn)中通過可視觀察可以發(fā)現(xiàn)一些空蝕的潛在區(qū)域見。最大瞬態(tài)過速和最大瞬態(tài)壓力上升的保證值瞬態(tài)過速包括瞬態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速和壓力上升主要取決于過水管道的幾何尺寸鋼管長(zhǎng)度調(diào)壓井等PAGEPAGE29PAGEPAGE28機(jī)組旋轉(zhuǎn)部件的慣性和導(dǎo)葉的操作規(guī)律。由于模型試驗(yàn)既不能模擬應(yīng)用管道的所有范圍機(jī)組的慣性也不能再現(xiàn)調(diào)速器的特性因此不能直接通過模型的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)來(lái)確定它們。但是穩(wěn)態(tài)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以為之提供數(shù)值換算到原型這些數(shù)值有助于提高瞬態(tài)現(xiàn)象的計(jì)算精度。噪聲和振動(dòng)的保證值通過模型試驗(yàn)確定原型的噪聲和振動(dòng)超出了本文件的范圍。本文件宜僅作為這些現(xiàn)象的水力源建模指南例如通過分析壓力脈動(dòng)或其他動(dòng)態(tài)載荷。輔助性能數(shù)據(jù)可以從模型試驗(yàn)中獲得輔助性能數(shù)據(jù):壓力脈動(dòng)見;主軸力矩波動(dòng)見;水推力包括軸向力和徑向力見;在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)輪葉輪的水力矩或作用在噴針和折向器上的水力作用力見;,

、 ( )

( ;四象限特性包括水泵的葉輪在水或空氣中旋轉(zhuǎn)

零流量關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的功率和比能

見5與原型指數(shù)試驗(yàn)有關(guān)的差壓測(cè)量見;雙調(diào)節(jié)水力機(jī)械最優(yōu)性能協(xié)聯(lián)關(guān)系導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪葉輪葉片角度的關(guān)系見。也可以規(guī)定以確定其他輔助性能數(shù)據(jù)例如水力機(jī)械不同部件處的速度壓力分布等。試驗(yàn)的執(zhí)行對(duì)試驗(yàn)臺(tái)和模型的要求實(shí)驗(yàn)室的選擇在總體布置能力和儀器質(zhì)量方面能夠滿足本文件規(guī)定的實(shí)驗(yàn)室宜是合格的。對(duì)同一個(gè)工程的不同供方的模型進(jìn)行比較試驗(yàn)時(shí)宜選擇一個(gè)中立實(shí)驗(yàn)室。試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)回路的一般特性當(dāng)模型出現(xiàn)空化現(xiàn)象時(shí)試驗(yàn)回路其他部位不應(yīng)發(fā)生影響試驗(yàn)臺(tái)或模型性能測(cè)量裝置的穩(wěn)定性或正常運(yùn)行的空化現(xiàn)象。模型中所有夾帶的氣泡不應(yīng)影響測(cè)量?jī)x器的性能特別是流量和壓力測(cè)量裝置。在流量測(cè)量?jī)x器和試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭g應(yīng)無(wú)外部流量補(bǔ)入和內(nèi)部流量泄漏。這些要求宜易于驗(yàn)證。試驗(yàn)臺(tái)能力試驗(yàn)臺(tái)能力例如功率壓力水力比能流量和應(yīng)滿足2中列出模型最小尺寸和試驗(yàn)條件的要求。試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行應(yīng)是穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)的沒有波動(dòng)或脈動(dòng)的影響見。試驗(yàn)用水要求試驗(yàn)用水應(yīng)是潔凈清澈的不含任何懸浮固體物質(zhì)和任何可能影響水特性如黏度和汽化壓力的化學(xué)雜質(zhì)。試驗(yàn)前宜盡可能排除系統(tǒng)中的自由氣體和氣泡含氣量推薦范圍見。試驗(yàn)時(shí)宜記錄試驗(yàn)臺(tái)用水中的氣體含量見包括水中夾帶和溶于水的氣體這在考慮空化試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性和對(duì)比試驗(yàn)中尤為重要。封閉管路的經(jīng)驗(yàn)表明水中溶解的空氣可以產(chǎn)生核核的含量在流動(dòng)空化中扮演了主要角色例如氣泡在流體中的移動(dòng)核對(duì)空化的影響見。因此這可能會(huì)影響空化形態(tài)和由此產(chǎn)生的空化特性見5和。宜通過使用合適的水力比能和或核含量來(lái)實(shí)現(xiàn)空化相似。水溫宜在8℃5℃范圍內(nèi)且每天的變化不超過℃并且在試驗(yàn)期間不宜有顯著的變化。宜避免水溫和測(cè)量?jī)x器所處的環(huán)境溫度之間有較大差異以免對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。由試驗(yàn)臺(tái)給定的流動(dòng)條件在模型進(jìn)口處試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)確保良好的水力條件無(wú)渦流避免過大湍流和不穩(wěn)定流。在模型出口處流態(tài)不宜受試驗(yàn)臺(tái)布置的影響。測(cè)量?jī)x器用于確定主要參數(shù)的測(cè)量設(shè)備應(yīng)滿足本文件規(guī)定的條件。應(yīng)確保每個(gè)儀器可追溯到公認(rèn)的國(guó)家或者國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。所有儀器宜進(jìn)行原位標(biāo)定特別是流量和力矩測(cè)量。有些標(biāo)定可以在安裝到試驗(yàn)臺(tái)之前完成如導(dǎo)葉水力矩葉片力矩和壓力脈動(dòng)傳感器的標(biāo)定。測(cè)量?jī)x器宜能夠獨(dú)立于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行平行讀數(shù)以便于驗(yàn)證。應(yīng)確保測(cè)量?jī)x器所處環(huán)境溫度在制造商允許范圍內(nèi)。模型要求模型尺寸2規(guī)定了模型尺寸的最小值。正常情況下模型不應(yīng)小于上述值且宜盡可能地大所有與主要水力性能保證值和空化影響相關(guān)的試驗(yàn)宜使用同一模型見。對(duì)比類模型試驗(yàn)應(yīng)在相同規(guī)模尺寸的模型上完成。模型的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目。應(yīng)仔細(xì)考慮以下幾點(diǎn):通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和材料的選擇應(yīng)盡量減少在選定試驗(yàn)水力比能下因荷載引起的變形;用于改變水力機(jī)械幾何結(jié)構(gòu)的可調(diào)整部件例如轉(zhuǎn)輪葉輪葉片導(dǎo)葉噴嘴應(yīng)能重復(fù)并保持在設(shè)定位置;軸承系統(tǒng)主軸和固定部件應(yīng)有足夠的剛度避免在正常試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)輪與迷宮環(huán)擦碰葉尖和密封迷宮間隙宜大于5;流道宜為水力光滑表面;除了表面條件的一般要求外宜特別注意連接部位的匹配以避免任何局部流動(dòng)分離;宜選擇抗氧化和電化學(xué)腐蝕的材料在試驗(yàn)期間過流表面宜保持良好的狀態(tài);應(yīng)提供易于清理或修復(fù)過流表面的措施;為了觀察轉(zhuǎn)輪葉輪和尾水管內(nèi)的流態(tài)多級(jí)泵的低壓級(jí)宜設(shè)有一個(gè)透明的錐管或觀察窗;當(dāng)進(jìn)行對(duì)比類模型試驗(yàn)時(shí)若主軸密封和軸承是模型的一部分例如多級(jí)水力機(jī)械則這些部件宜采用相同設(shè)計(jì);在同一模型上進(jìn)行不同葉輪轉(zhuǎn)輪的對(duì)比試驗(yàn)時(shí)應(yīng)規(guī)定所有轉(zhuǎn)輪葉輪可在相同間隙和水推力平衡裝置下進(jìn)行試驗(yàn);當(dāng)進(jìn)行輔助特性試驗(yàn)時(shí)例如壓力脈動(dòng)導(dǎo)葉水力矩速度分布模型應(yīng)便于安裝并能對(duì)相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行檢查;當(dāng)對(duì)單個(gè)部件如固定導(dǎo)葉活動(dòng)導(dǎo)葉尾水管等進(jìn)行優(yōu)化或修改時(shí)模型設(shè)計(jì)應(yīng)能容易實(shí)現(xiàn)這些部件的拆裝;如果出現(xiàn)任何不模擬條件例如轉(zhuǎn)輪下環(huán)上冠厚度密封設(shè)計(jì)等方面的差異應(yīng)相互商定對(duì)差異采取的分析評(píng)定方法。模型范圍應(yīng)在合同中明確規(guī)定模型的基準(zhǔn)斷面位置以及從進(jìn)口到出口的水力流道范圍至少是高壓至低壓基準(zhǔn)斷面之間部分見圖1和圖。所有影響原型性能的水力流道例如進(jìn)出口流道宜包括在模型中。對(duì)于低水力比能水輪機(jī)模型范圍宜從原型進(jìn)口至尾水管出口。不必模擬上游或者下游的閘門槽除非它們布置在水力機(jī)械的測(cè)量或基準(zhǔn)斷面之間這些部件對(duì)水力機(jī)械水力性能影響情況可以從模型驗(yàn)收試驗(yàn)以外的其他試驗(yàn)中獲得。模型和原型的幾何相似一般要求通過模型試驗(yàn)確定原型性能的一個(gè)基本要求是模型和原型流道應(yīng)保持幾何相似因此應(yīng)比較兩個(gè)水力機(jī)械的幾何尺寸和所有過流部件的表面粗糙度。模型和原型間的幾何相似應(yīng)根據(jù)2進(jìn)行檢查。在3規(guī)定的范圍內(nèi)模型和原型的所有過流部分應(yīng)幾何相似這還包括可能對(duì)性能測(cè)量有影響的細(xì)節(jié)見。但是在某些無(wú)法避免與相似性存在微小偏差的特殊情況下應(yīng)協(xié)商是否要對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。在原型上宜對(duì)制造或安裝過程中可能出現(xiàn)的不相似或偏差進(jìn)行評(píng)估并應(yīng)共同制定修正措施以減少對(duì)水力性能的影響。宜對(duì)所有突變區(qū)域進(jìn)行校正建議使用至少0的比例來(lái)校正過渡區(qū)域。在原型上除了表面質(zhì)量的一般要求外宜特別注意過流表面的連接部分的連接過渡以避免任何局部流動(dòng)干擾。對(duì)模型和原型都進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)宜使用相同的測(cè)量斷面。如果測(cè)量斷面不一致應(yīng)協(xié)商是否對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。模型比較試驗(yàn)時(shí)所有模型旋轉(zhuǎn)方向宜相同。多級(jí)水力機(jī)械正常情況下模型宜與原型具有相同數(shù)目的級(jí)數(shù)。對(duì)于四級(jí)或更多級(jí)的原型個(gè)別情況下可以在減少的級(jí)數(shù)的模型上進(jìn)行模型試驗(yàn)例如對(duì)于四級(jí)的原型可以采用三級(jí)模型進(jìn)行模型試驗(yàn)。迷宮密封和軸向力平壓措施由于結(jié)構(gòu)原因模型和原型之間要求主軸和轉(zhuǎn)輪葉輪密封間隙和推力平衡裝置滿足幾何相似或水力等效是不現(xiàn)實(shí)或不合理的尤其是比尺較大時(shí)這種情況下模型和原型間的泄漏損失和軸向力系數(shù)是不同的。這種差別應(yīng)忽略或準(zhǔn)確估算以計(jì)算出原型的水力效率和水推力。為了評(píng)估其對(duì)水力效率的影響可以使用9提供的換算公式。試驗(yàn)前宜就泄漏流量見圖的檢測(cè)和測(cè)量以及在確定水力機(jī)械性能時(shí)是否予以考慮宜達(dá)成一致意見。尺寸檢查通則根據(jù)4的要求應(yīng)檢查模型和原型流道之間的幾何相似性。為了提供有關(guān)影響水力性能的主要尺寸及相關(guān)的幾何細(xì)節(jié)下文介紹了尺寸檢查流程和允許偏差。這些偏差應(yīng)視為最大允許值以確保幾何相似以及對(duì)性能的可測(cè)量影響。所有情況下這些偏差反映了原型和模型加工制造過程中可達(dá)到的技術(shù)精度。經(jīng)供需雙方同意后在制造工藝改進(jìn)的條件下可采用比0更嚴(yán)格的相似性要求。如果幾何翼型完全采用數(shù)控加工方法則原型和模型的幾何相似包括開度角度和表面波浪度更加一致目前轉(zhuǎn)輪制造普遍采用這種方法。也可將這種方法應(yīng)用到導(dǎo)葉翼型的加工。尺寸檢查也適用于根據(jù)已存在的原型機(jī)加工模型在這種情況下原型應(yīng)作為尺寸檢查過程的起點(diǎn)。原型和模型所用術(shù)語(yǔ)的解釋模型和原型采用以下通用術(shù)語(yǔ)。單一值該值來(lái)源于:在不同位置測(cè)量同一部件的同一尺寸例如轉(zhuǎn)輪葉輪的公稱直徑或在相同位置測(cè)量不同的重復(fù)性部件的同一尺寸例如活動(dòng)導(dǎo)葉的最大厚度。平均值由若干個(gè)單一值計(jì)算出的算術(shù)平均值。理論值圖紙上標(biāo)注的設(shè)計(jì)值。模型和原型對(duì)應(yīng)部件的長(zhǎng)度尺寸LM和通過長(zhǎng)度比尺換算見。尺寸檢查的目的尺寸檢查的目的主要包括:確定模型和原型的主要尺寸;檢查模型和原型重復(fù)性部件的一致性例如比較單一值與對(duì)應(yīng)平均值的相對(duì)偏差其允許的最大偏差值見0的表1中一致性偏差;檢查原型和模型之間的幾何相似性例如比較原型平均值與模型平均值按比例放大倍后的相對(duì)偏差其允許的最大偏差值見0的表1中相似性偏差;比較測(cè)量的幾何形狀或D型線與理論設(shè)計(jì)之間的一致性例如安裝前的單個(gè)葉片。一般準(zhǔn)則在合同簽訂時(shí)雙方應(yīng)協(xié)商尺寸檢查方法。否則應(yīng)至少在驗(yàn)收試驗(yàn)之前達(dá)成一致。在工程實(shí)踐中通過比較按比例縮小的模型尺寸與設(shè)計(jì)值來(lái)確定相似性是否滿足。但是實(shí)際的相似性應(yīng)在比例縮小模型和原型之間比較。在進(jìn)行原型尺寸檢查時(shí)應(yīng)以模型的尺寸為基準(zhǔn)。在模型試驗(yàn)期間由于原型通常還沒有進(jìn)行制造因此只需與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較。如果模型與理論設(shè)計(jì)值之間的測(cè)量偏差超過5倍最大允許偏差見則在原型加工時(shí)應(yīng)PAGEPAGE31PAGEPAGE32保證總的偏差在允許范圍內(nèi)并且應(yīng)據(jù)此修改原型的制造公差。不允許在理論設(shè)計(jì)時(shí)增加偏差?；蛘吖┓揭部梢赃x擇修改原型的制造尺寸使其與模型驗(yàn)收試驗(yàn)中測(cè)量的平均值相一致。尺寸檢查程序需考慮的幾何偏差圖8說明了本文件測(cè)出的幾何偏差在模型和原型單一值和平均值上的應(yīng)用。)相似性偏差和一致性偏差的數(shù)值見。圖8模型和原型尺寸檢查程序結(jié)果比較的步驟和允許偏差的應(yīng)用模型及原型一致性檢查通過將單個(gè)值測(cè)量值與相應(yīng)的平均值進(jìn)行比較可以確定模型及原型部件是否滿足一致性要求。如果未滿足一致性要求則應(yīng)對(duì)不滿足要求的部件進(jìn)行校正或重新加工。如果平均值與理論值的偏差超過了一致性偏差要求則應(yīng)協(xié)商是修改理論值還是校正部件的幾何尺寸。如果進(jìn)行抽樣檢查即當(dāng)沒有檢查所有重復(fù)部件或尺寸時(shí)可以將單個(gè)值直接與理論值進(jìn)行比較。原型和模型之間的幾何相似通過比較原型和模型對(duì)應(yīng)的平均值并考慮本文件見或合同要求給出的相似性偏差可以確定是否滿足幾何相似性要求。如果同意可用原型理論值代替相應(yīng)的平均值。如果偏差超過了相似性偏差則應(yīng)協(xié)商下一步的措施包括模型校正后重新進(jìn)行試驗(yàn)。原型理論尺寸的有效數(shù)字應(yīng)符合相似性偏差的要求。對(duì)模型和原型上難于測(cè)量的尺寸例如外形尺寸如果制造和安裝的總偏差小于相似性偏差可以協(xié)商用理論值代替原型和或模型的平均值進(jìn)行比較。不同類型水力機(jī)械的應(yīng)用對(duì)于水輪機(jī)列出了混流式軸流轉(zhuǎn)槳式和水斗式水輪機(jī)的尺寸偏差?；炝魇剿啓C(jī)的偏差也適用于斜流定槳式水輪機(jī)。軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的偏差也適用于軸流定槳式水力機(jī)械和其他轉(zhuǎn)槳式水力機(jī)械例如斜流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)貫流式水輪機(jī)等。水斗式水輪機(jī)的偏差可適用于斜擊式水輪機(jī)。對(duì)于水泵和水泵水輪機(jī)給出了離心式混流式和軸流式水力機(jī)械的尺寸偏差。尺寸檢查的方法通則為了測(cè)量轉(zhuǎn)輪葉輪的形狀并檢查其相似性應(yīng)使用坐標(biāo)測(cè)量?jī)x光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)樣板等方法測(cè)量模型和原型轉(zhuǎn)輪葉片活動(dòng)導(dǎo)葉固定導(dǎo)葉以及定槳組裝轉(zhuǎn)輪葉輪的各個(gè)剖面。為了檢查裝配轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的絕對(duì)位置宜使用樣板或類似方法。對(duì)于模型轉(zhuǎn)輪葉輪的見證試驗(yàn)如果使用M且根據(jù)0進(jìn)行的尺寸檢查在偏差范圍內(nèi)則只需檢查兩個(gè)相鄰葉片。宜以圖形方式將測(cè)量型線與理論設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。幾何圖形和水力設(shè)計(jì)檢查點(diǎn)的坐標(biāo)為供方的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。供方無(wú)需向需方提供幾何圖形或坐標(biāo)。為保護(hù)水力設(shè)計(jì)的機(jī)密性和知識(shí)產(chǎn)權(quán)供方僅需提供測(cè)量型線和理論型線之間的偏差。如果需要對(duì)模型或原型進(jìn)行進(jìn)一步檢查雙方應(yīng)對(duì)檢查點(diǎn)的數(shù)量坐標(biāo)及其存儲(chǔ)方式達(dá)成一致。供方應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)輪葉輪的制造和測(cè)量方法向需方推薦原型和模型最適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法和測(cè)量位置并取得需方同意以驗(yàn)證原型和模型之間的幾何相似性。圖~圖9給出了尺寸檢查的位置和范圍示意圖。但是檢查的程序不限于給定的示例也不表示所有的尺寸都需要檢查。當(dāng)某一長(zhǎng)度尺寸不能直接測(cè)量時(shí)如交界處被圓角覆蓋則應(yīng)按照商定的程序進(jìn)行測(cè)量。圖9蝸殼和導(dǎo)水機(jī)構(gòu)尺寸檢查示例圖0尾水管尺寸檢查示例圖1貫流式機(jī)組尺寸檢查示例圖2徑流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪尺寸檢查示例圖3徑流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪樣板法測(cè)量葉片型線斷面位置或者M(jìn)測(cè)點(diǎn)位置示例圖4徑流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪以混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為例通過樣板法檢查出口開口和葉片型線圖5徑流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪以水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為例檢查進(jìn)出口開口圖6軸流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪樣板法測(cè)量葉片型線斷面位置或者M(jìn)測(cè)點(diǎn)位置示例圖7軸流式水力機(jī)械轉(zhuǎn)輪葉輪葉片角度和葉片型線偏差的定義圖8水斗式水輪機(jī)立式及臥式機(jī)組導(dǎo)水和殼體尺寸檢查示例圖9水斗式水輪機(jī)水斗和噴嘴尺寸檢查示例PAGEPAGE401使用樣板進(jìn)行尺寸檢查模型和原型之間幾何相似性可使用樣板法進(jìn)行檢查。樣板的尺寸偏移量以及原型和模型之間的定位宜一致。然而應(yīng)考慮到有些部件的樣板可能難以定位。使用坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行尺寸檢查坐標(biāo)測(cè)量?jī)x基于不同方法和技術(shù)可以根據(jù)探頭支撐系統(tǒng)如橋型關(guān)節(jié)臂型探頭如機(jī)械式掃描式或者控制方式如人工方式數(shù)字式等進(jìn)行分類。各種類型坐標(biāo)測(cè)量?jī)x都可以采集大量的三維坐標(biāo)點(diǎn)以數(shù)據(jù)文件的方式進(jìn)行記錄并通過專用軟件處理。測(cè)量的數(shù)據(jù)可用多種方法處理例如如果使用球形機(jī)械探針測(cè)量則探針的測(cè)量中心點(diǎn)應(yīng)根據(jù)球半徑修正。對(duì)于這些工作M提供了專用軟件。在尺寸檢查前應(yīng)使用校準(zhǔn)過的標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)認(rèn)證過的坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行初步檢查。通過進(jìn)行相似性檢查應(yīng)與理論設(shè)計(jì)的相關(guān)部分進(jìn)行比較。因此需方應(yīng)能夠確認(rèn)模型和原型的相似性檢查是否使用了相同的D幾何圖形。為了保護(hù)供方的知識(shí)產(chǎn)權(quán)可以使用以下方法。樣板模式:通常除了徑流式轉(zhuǎn)輪葉輪外應(yīng)測(cè)量進(jìn)口和出口各三個(gè)斷面見圖向需方提交約0個(gè)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)。制圖模式:可在模型上測(cè)量任意數(shù)量的坐標(biāo)點(diǎn);坐標(biāo)數(shù)據(jù)可采用加密算法如T4或者以文本文件的方式儲(chǔ)存并電子簽名或者以紙質(zhì)文件形式密封保存;供方應(yīng)向需方提供測(cè)量結(jié)果與理論水力設(shè)計(jì)的偏差值;在原型檢查時(shí)通過含有坐標(biāo)值的文件確認(rèn)原型與模型尺寸檢查中所使用的D幾何圖形是否一致需從模型按比例換算到原型的數(shù)值除外。這些方法僅提供了一些保護(hù)供方理論設(shè)計(jì)機(jī)密性的示例但是所列示例并不完整可以采用任何雙方認(rèn)可的程序保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。尺寸檢查測(cè)量精度詳細(xì)介紹尺寸檢查的方法和精度超出了本文件的目的因此給出以下建議:詳細(xì)說明所用儀器并說明其精度等級(jí)和重復(fù)性;總誤差由坐標(biāo)系定位誤差測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差組成;坐標(biāo)測(cè)量?jī)x數(shù)據(jù)的最佳擬合只能顯示單個(gè)部件本身的表面是否符合圖紙但不能保證部件在三維空間中或相對(duì)于其他部件正確定位例如軸流葉片相對(duì)輪轂或混流式轉(zhuǎn)輪葉片相對(duì)于主軸或相鄰葉片。尺寸檢查范圍通則確定流道所有重要部件的尺寸應(yīng)在相關(guān)方商定的范圍內(nèi)進(jìn)行檢查。水輪機(jī)水泵和水泵水輪機(jī)的相關(guān)尺寸及其偏差見。當(dāng)一個(gè)位置由多個(gè)尺寸定義時(shí)偏差僅適用于相關(guān)性最強(qiáng)的尺寸應(yīng)使用過流部件的尺寸。幾何相似性檢查包括以下內(nèi)容。組裝前單個(gè)部件的相似性檢查此時(shí)檢查尺寸應(yīng)參考部件本身。檢查整個(gè)流道即所有過流部件的相似性。相關(guān)的外形尺寸通常參考轉(zhuǎn)輪軸和或?qū)~中心線。應(yīng)特別注意相鄰部件靜止或旋轉(zhuǎn)之間的過渡流道本文件沒有規(guī)定該部分偏差。在9中最大允許偏差以對(duì)應(yīng)模型的平均值或以下尺寸為基準(zhǔn):T 活動(dòng)導(dǎo)葉固定導(dǎo)葉以及轉(zhuǎn)輪葉片T每個(gè)測(cè)量斷面的最大厚度;D 公稱直徑見圖;i 徑流轉(zhuǎn)輪葉輪高壓側(cè)的葉片節(jié)距見圖;d 噴嘴口直徑見圖;B水斗最大內(nèi)部寬度見圖;12葉輪高壓側(cè)和低壓側(cè)兩個(gè)相鄰葉片之間的開口見圖圖4和圖。開口可以定義在葉片型線測(cè)量斷面上也可以定義為從葉片邊緣的給定點(diǎn)到相鄰葉片表面的距離。以下章條涉及的水力機(jī)械各部件的術(shù)語(yǔ)在O4中定義。主要過流部件反擊式水輪機(jī)檢測(cè)范圍主要檢查部件:—蝸殼或貫流式水輪機(jī)的引水部分座環(huán)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)尾水管的主要尺寸如有必要還可包括轉(zhuǎn)輪和頂蓋之間的區(qū)域見圖圖0和圖——轉(zhuǎn)輪主要尺寸包括進(jìn)出口直徑進(jìn)口高度上冠和下環(huán)的尺寸以及軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)輪轂尺寸見圖1和圖—轉(zhuǎn)輪葉片活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉數(shù);轉(zhuǎn)輪活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉流道形狀包括固定導(dǎo)葉活動(dòng)導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪葉片如果不泄露知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最大厚度;止漏環(huán)軸流轉(zhuǎn)輪葉片外緣間隙以及活動(dòng)導(dǎo)葉端部間隙;水力機(jī)械各過流部件的表面粗糙度見;轉(zhuǎn)輪葉片上冠下環(huán)輪轂底環(huán)活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉的波浪度通常僅與原型有關(guān)見。混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪對(duì)于低比速水輪機(jī)應(yīng)至少檢查兩個(gè)進(jìn)口斷面的型線對(duì)于高比速水輪機(jī)應(yīng)至少檢查三個(gè)斷面。進(jìn)口斷面應(yīng)從葉片頭部沿著葉片正背面延伸到D處具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度示例見圖3和圖。如果可能應(yīng)對(duì)整個(gè)葉片型線進(jìn)行測(cè)量從進(jìn)水邊到出水邊至少包括一個(gè)斷面或整個(gè)表面示例見圖3和圖。應(yīng)在葉片進(jìn)口型線檢查位置檢查葉片進(jìn)口角

可通過樣板沿葉片測(cè)

樣板從葉片進(jìn)口延伸到D處具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度樣板應(yīng)位于使葉片正背面同時(shí)處于最佳匹配位置見圖。 , ( )應(yīng)至少檢查三個(gè)出口斷面的型線出口斷面應(yīng)從葉片的尾端沿葉片正背面往回延伸到5D處具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度見圖。應(yīng)至少在三個(gè)點(diǎn)檢查葉片進(jìn)出水邊位置見圖。每一個(gè)葉片應(yīng)至少在四個(gè)點(diǎn)檢查葉片出口開口見圖4和圖。對(duì)于組焊的原型轉(zhuǎn)輪可以在裝配前對(duì)已經(jīng)加工完成的單個(gè)葉片型線進(jìn)行檢查。裝配后僅需檢查葉片位置如圖2所示焊接圓角外徑和出口開口。軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪定槳和轉(zhuǎn)槳應(yīng)至少檢查三個(gè)斷面沿葉片正背面兩側(cè)整個(gè)葉片的型線沿圓柱體或平面斷面或者在整個(gè)葉片表面進(jìn)行測(cè)量見圖。進(jìn)口型線應(yīng)從葉片的頭部沿葉片正背面延伸至1D處。在進(jìn)行這些檢查時(shí)與基準(zhǔn)型線的設(shè)計(jì)位置相比只要葉片轉(zhuǎn)角和軸線偏差不超過0中規(guī)定的值可通過旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)型線使每個(gè)葉片處于最佳位置。每個(gè)葉片只準(zhǔn)許進(jìn)行一次調(diào)整在此位置對(duì)葉片的正背面進(jìn)行所有檢查測(cè)量見圖。在葉片安裝到輪轂上后應(yīng)檢查葉片相對(duì)彼此的傾斜角。為此應(yīng)比較外部測(cè)量型線的傾角測(cè)量葉片安放角差不應(yīng)超過±。離心式和混流式轉(zhuǎn)輪葉輪為了方便離心式和混流式轉(zhuǎn)輪葉輪的要求以單級(jí)單向流動(dòng)水泵來(lái)考慮對(duì)于雙向流動(dòng)和多級(jí)水力機(jī)械應(yīng)對(duì)每級(jí)和每個(gè)進(jìn)口進(jìn)行測(cè)量。應(yīng)至少在三個(gè)斷面檢查進(jìn)口型線進(jìn)口型線應(yīng)從葉片頭部沿葉片的正面和背面延伸至)D處具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度見圖。對(duì)于低比速轉(zhuǎn)輪葉輪應(yīng)至少在兩個(gè)斷面檢查出口型線對(duì)于高比速轉(zhuǎn)輪葉輪應(yīng)至少檢查三個(gè)。其長(zhǎng)度應(yīng)從葉片尾部沿葉片的正背面延伸至D具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度見圖3和圖。如可能應(yīng)至少在一個(gè)斷面對(duì)從進(jìn)水邊到出水邊整個(gè)葉片型線或整個(gè)表面進(jìn)行測(cè)量見圖3和圖。應(yīng)在葉片進(jìn)口型線檢查位置檢查葉片進(jìn)口角

葉片進(jìn)口角可通過樣板沿葉片測(cè)量

樣板從葉片進(jìn)口延伸到D處具體取值取決于比轉(zhuǎn)速和葉片型線長(zhǎng)度樣板應(yīng)位于使葉片正背面同時(shí)處于最佳匹配位置。應(yīng)至少在三個(gè)點(diǎn)檢查轉(zhuǎn)輪葉輪進(jìn)出水邊位置見圖。每一個(gè)葉片應(yīng)至少在三個(gè)點(diǎn)檢查葉片進(jìn)口開口見圖。葉輪的出口部分的檢查應(yīng)采用以下程序見圖3和圖:根據(jù)比轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)蓚€(gè)或者多個(gè)葉片出口斷面的型線;檢查轉(zhuǎn)輪葉輪單個(gè)葉片通道上下蓋板間高度;在葉片出口通過與葉片正背面相切的最大內(nèi)切圓確定出口開口。對(duì)于組焊的原型轉(zhuǎn)輪可以在裝配前對(duì)已經(jīng)加工完成的單個(gè)葉片型線進(jìn)行檢查。裝配后僅需檢查葉片位置焊接圓角外徑和出口開口見圖。軸流式轉(zhuǎn)輪葉輪應(yīng)使用3中針對(duì)定槳和轉(zhuǎn)槳式軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪給出的相同程序檢查葉片型線。沖擊式水輪機(jī)檢測(cè)范圍主要檢查部件:轉(zhuǎn)輪分流管機(jī)殼和噴嘴的主要尺寸見圖;水斗數(shù);水斗噴嘴和噴針形狀見圖;射流與轉(zhuǎn)輪的對(duì)準(zhǔn)線;水斗噴嘴和噴針的表面粗糙度和波浪度通常僅與原型相關(guān)見2和。水斗式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪應(yīng)至少在四個(gè)橫向和四個(gè)縱向斷面或整個(gè)表面檢查每一個(gè)水斗的型線見圖。應(yīng)在每側(cè)四個(gè)點(diǎn)上檢查每一個(gè)水斗的出流角見圖。應(yīng)檢查每個(gè)水斗分水刃的形狀分水刃脊角水刃的邊緣和水斗的傾角見圖。應(yīng)檢查水斗的內(nèi)部寬度和型線。水斗的外部型線也應(yīng)檢查。為了確保原型上射流和水斗的相互影響小于模型外部型線的偏差也適用于可能對(duì)該干擾有影響的水斗出流區(qū)域見。水泵和水泵水輪機(jī)主要檢查部件:蝸殼擴(kuò)散段吸入管的主要尺寸如有必要還應(yīng)包括轉(zhuǎn)輪葉輪與頂蓋之間的區(qū)域見圖9和圖;葉輪的主要尺寸包括進(jìn)出口直徑出口高度以及轉(zhuǎn)輪葉輪上冠和下環(huán)尺寸見圖2和圖;葉輪葉片活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉數(shù);葉輪活動(dòng)導(dǎo)葉和固定導(dǎo)葉的形狀包括固定導(dǎo)葉擴(kuò)散葉和轉(zhuǎn)輪葉輪葉片的最大厚度;止漏環(huán)轉(zhuǎn)輪葉片端部間隙以及活動(dòng)導(dǎo)葉端部間隙如有;水力機(jī)械所有部件的表面粗糙度見;擴(kuò)散葉活動(dòng)導(dǎo)葉如果有以及轉(zhuǎn)輪葉輪的波浪度通常僅與原型相關(guān)見。活動(dòng)導(dǎo)葉對(duì)于圓柱形導(dǎo)水機(jī)構(gòu)應(yīng)至少在一個(gè)斷面上測(cè)量導(dǎo)葉型線對(duì)于錐形導(dǎo)水機(jī)構(gòu)應(yīng)至少在兩個(gè)斷面上測(cè)量導(dǎo)葉型線。間隙應(yīng)檢查轉(zhuǎn)輪葉輪止漏環(huán)間隙葉片端部間隙以及活動(dòng)導(dǎo)葉端部間隙。原型間隙不應(yīng)超過由模型按比尺換算到原型的間隙。模型和原型宜考慮壓力對(duì)活動(dòng)導(dǎo)葉端部間隙的影響。原型轉(zhuǎn)輪葉輪密封的長(zhǎng)度不應(yīng)小于由模型按比尺換算到原型的值。其他幾何細(xì)節(jié)微小幾何細(xì)節(jié)建模應(yīng)始終符合其水力相關(guān)性及其對(duì)水力性能的影響。進(jìn)口結(jié)構(gòu)以及位于肘管和低壓端部之間的尾水管中尺寸小于2 D的孔例如排水管接頭和可忽略不計(jì)。如果需對(duì)閘門槽建模其位置應(yīng)符合0的要求。其內(nèi)部尺寸槽深和槽寬的偏差應(yīng)為2D。344545水輪機(jī)水泵和水泵水輪機(jī)原型和模型之間幾何相似性的允許最大偏差在表1中以下幾點(diǎn)適用:這些偏差適用于原型公稱直徑大于3m的水力機(jī)械;除非另有說明否則基準(zhǔn)值取模型平均值按比尺換算后的值LLM;如果葉片表面定義充分則可以省略角度;如果提供完整的葉片型線則無(wú)需提供最大葉片厚度T;某些情況下在保證出口寬度偏差時(shí)可商定適當(dāng)增加某些出口邊尺寸偏差如圖2所示的某些半徑;如果使用則應(yīng)采用不同的間隙偏差。表1允許最大偏差第1共3頁(yè))允許最大偏差一致性允許偏差相似性允許偏差模型原型原型/模型基準(zhǔn)值單個(gè)值A(chǔ)i-平均值A(chǔ)單個(gè)值Bi-平均值B原型均值-模型平均值按比尺換算值PLM水力通道主要尺寸金屬或混凝土通道蝸殼管等)平均值A(chǔ)±2BB金屬或混凝土通道蝸殼管等因模板接口等移動(dòng)而產(chǎn)生的突變臺(tái)階)D2A1B1B座環(huán)直徑平均值A(chǔ)±1BB座環(huán)高度/擴(kuò)散葉高度平均值A(chǔ)±2BB座環(huán)長(zhǎng)度/擴(kuò)散葉長(zhǎng)度平均值A(chǔ)±2BB固定導(dǎo)葉最大厚度T″平均值A(chǔ)±8BB固定導(dǎo)葉型線/擴(kuò)散葉型線T″A±5BB蝶形邊導(dǎo)流板或平行邊座環(huán)部和底部端部型線T″A±5BB活動(dòng)導(dǎo)葉分布圓直徑平均值2A2B2B導(dǎo)葉高度平均值3A3B2B活動(dòng)導(dǎo)葉最大厚度'平均值A(chǔ)±5B±5B活動(dòng)導(dǎo)葉型線'A±5BB活動(dòng)導(dǎo)葉最大開口平均值±5A±2B≥0固定導(dǎo)葉圓周方向的相對(duì)位置———°固定導(dǎo)葉與活動(dòng)導(dǎo)葉樞軸之間的相對(duì)位置—°°°表1允許最大偏差第2共3頁(yè))允許最大偏差一致性允許偏差相似性允許偏差模型原型原型/模型基準(zhǔn)值單個(gè)值A(chǔ)i-平均值A(chǔ)單個(gè)值Bi-平均值B原型均值-模型平均值按比尺換算值PLM間隙密封間隙平均值0A0B≤0密封間隙長(zhǎng)度平均值——≥0葉片端部間隙平均值0A0B≤0活動(dòng)導(dǎo)葉端面間隙平均值0A0B≤0混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪徑流式轉(zhuǎn)輪葉輪和定槳斜流式轉(zhuǎn)輪葉片型線:進(jìn)出水邊葉片的其他部分DD1A2A1B2B1B2B高壓側(cè)節(jié)距見圖)D2A5B—角1見圖)—°°°角2見圖)1°°°出口開口a平均值A(chǔ)5B21B葉片最大厚度T平均值6A8B6B靠近出水邊的葉片厚度平均值5A5B5B進(jìn)出口直徑和轉(zhuǎn)輪其他尺寸D5A5B5B軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪定槳和轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)槳斜流式轉(zhuǎn)輪和軸流式轉(zhuǎn)輪葉輪葉片型線D1A11B進(jìn)口型線D1A11B葉片最大厚度T平均值6A86B靠近出水邊的葉片厚度平均值5A55B轉(zhuǎn)輪室直徑D平均值1A12B轉(zhuǎn)輪其他尺寸D5A55B型線的角度差1°°°型線的軸向調(diào)整量D2A2B2B葉片最大轉(zhuǎn)角1°°°PAGEPAGE48PAGEPAGE47表1允許最大偏差第3共3頁(yè))允許最大偏差一致性允許偏差相似性允許偏差模型原型原型/模型基準(zhǔn)值單個(gè)值A(chǔ)i-平均值A(chǔ)單個(gè)值Bi-平均值B原型均值-模型平均值按比尺換算值PLM水斗式水輪機(jī)噴針和噴嘴直徑d3A3B3B噴針和噴嘴型線d1A1B1B噴嘴角度1°°°噴針角度1°°°水斗寬度B平均值3A5B5B水斗背面型線B5A8B8B水斗正面型線B5A5B5B水斗傾角α1°°°水斗出流角β1°°°分水刃型線BA±1BB分水刃脊角γ1°°°節(jié)圓直徑D平均值2A2B2B射流相對(duì)轉(zhuǎn)輪的偏移值B5A5B5B射流相對(duì)轉(zhuǎn)輪的對(duì)準(zhǔn)度δ1°°°外徑處的節(jié)距BA5B—直徑見圖)D3A3B2B表面波浪度和粗糙度定義波浪度波浪度為表面型線與平滑設(shè)計(jì)曲線的相對(duì)偏差表示為最大偏差與距離之比。在該距離上葉片型線與平滑曲線出現(xiàn)偏差即圖0中U的比值。例如可以采用一個(gè)能反應(yīng)葉片形狀的撓性尺來(lái)評(píng)估波浪度。為了區(qū)分波浪度和表面粗糙度U不宜小于0最大偏差點(diǎn)X宜位于U的中間三分之一處。雖然表面凸起比凹陷更難評(píng)估但是凸起部分很容易校正。粗糙度表面粗糙度用來(lái)表征物體表面特征加工質(zhì)量由刀具切割磨削機(jī)床進(jìn)給涂層和涂漆或原始制造焊接過程產(chǎn)生偏離其形狀的微小偏差。通過9中定義的粗糙度標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估型線的算術(shù)平均偏差來(lái)表示。波浪度要求為了滿足幾何相似性要求應(yīng)測(cè)量原型波浪度其最大允許值如下:應(yīng)對(duì)2所述主要過流部件整個(gè)表面的波浪度進(jìn)行檢查以確保其型線連續(xù)光滑且波浪度小于易空蝕部位表面的波浪度應(yīng)小于。接觸點(diǎn)距離介于0m和0m之間且型線有變化的表面波浪度應(yīng)小于。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是定義的波浪度標(biāo)準(zhǔn)用于評(píng)估機(jī)加工和磨削后的連續(xù)表面這不包括作為設(shè)計(jì)型線一部分的波浪度。對(duì)于數(shù)控加工部件制造工藝波浪度宜達(dá)到小于對(duì)易空蝕表面宜達(dá)到小于完全受控的加工過程例如通過將兩個(gè)相鄰焊道之間的扇形高度限制為2宜確保磨削后連續(xù)光滑型線的波浪度在推薦值范圍內(nèi)。對(duì)于波浪度測(cè)量?jī)蓚€(gè)接觸峰點(diǎn)之間最小距離不宜小于0。如果接觸點(diǎn)距離小于0則宜使用粗糙度測(cè)量代替波浪度測(cè)量。不宜使用波浪度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)估孔缺陷孔隙度材料缺乏表面型線突變或接口連接。圖0波浪度和表面粗糙度的定義粗糙度要求模型和原型粗糙的過流表面將使水力機(jī)械效率小于預(yù)期值。如果模型和原型均為水力光滑流道則可不考慮表面粗糙度對(duì)性能的影響。但是這在原型上很難實(shí)現(xiàn)因此下面給出了原型表面粗糙度的最大推薦值。表面粗糙度值推薦值分為兩列通過水力比能E進(jìn)行劃分各種類型的水力機(jī)械的邊界值見表大致對(duì)應(yīng)于中低比轉(zhuǎn)速水力機(jī)械中高水頭和高比轉(zhuǎn)速水力機(jī)械低水頭。原型表面粗糙度的應(yīng)在加工完成后檢查對(duì)涂漆或有涂層的過流表面應(yīng)檢查此條件下的表面粗糙度?？稍谀承┎课粚?duì)粗糙度提出特殊要求

以改善抗空蝕和疲勞強(qiáng)度此時(shí)粗糙度的選擇與模型和原型間的尺寸相似無(wú)關(guān)。

, ( 。表2給出了所設(shè)計(jì)所有部件表面粗糙度的最大推薦值包括完工表面和最終涂漆表面見圖1表2給出的最大推薦表面粗糙度不能保證流動(dòng)為水力光滑。表2原型表面粗糙度最大推薦值機(jī)型部件m反擊式水力機(jī)械軸流式轉(zhuǎn)輪/葉輪葉片:活動(dòng)導(dǎo)葉和擴(kuò)散葉:蝸殼座環(huán)轉(zhuǎn)輪室尾水管錐管和貫流式進(jìn)水管見圖:E1E1350235混流或者斜流式轉(zhuǎn)輪/葉輪葉片:活動(dòng)導(dǎo)葉和擴(kuò)散葉:蝸殼座環(huán)包括多級(jí)水力機(jī)械的反導(dǎo)葉抗磨板和尾水管錐管:E1E1350235水斗式水輪機(jī)水斗內(nèi)表面和噴嘴出口:噴嘴:分流管:E1E1250635圖1低水力比能水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片正背面最大推薦表面粗糙度示例PAGEPAGE490水力相似基本理論要求和相似數(shù)理論上為了獲得兩個(gè)水力機(jī)械A(chǔ)和B的水力相似這里A代表模型B代表原型宜滿足下列條件:水力機(jī)械A(chǔ)和B幾何相似;水力機(jī)械A(chǔ)和B運(yùn)動(dòng)相似在相似工況點(diǎn)各速度分量的比值相等;水力機(jī)械A(chǔ)和B動(dòng)力相似作用在流體機(jī)械部件上各種力的比例相等。這些比值由無(wú)量綱術(shù)語(yǔ)定義并由相似數(shù)確定。表3列出了本文件中使用的主要相似數(shù)。表3主要相似數(shù)相似數(shù)符號(hào))力的比值通用定義本文件中使用的定義雷諾數(shù))慣性力/黏性力vLνD或ν ν見)空化系數(shù))E與通用定義相同見)弗勞德數(shù))慣性力/重力vL5E5或 E5見)韋伯?dāng)?shù))慣性力/表面張力L2與通用定義相同見)ν注水力機(jī)械的相似數(shù)還包括歐拉數(shù)和斯特羅哈數(shù)歐拉數(shù)表示壓力與慣性力的比值定義為L(zhǎng)斯特羅哈數(shù)表示νt非定常運(yùn)動(dòng)中當(dāng)?shù)丶铀俣扰c遷移加速度之比定義為L(zhǎng)t通常選擇的試驗(yàn)條件不可能同時(shí)滿足各種相似數(shù)。因此宜考慮對(duì)結(jié)果影響最大的相似條件。在大多數(shù)模型試驗(yàn)中不可能達(dá)到相應(yīng)原型相似數(shù)。因此當(dāng)將模型結(jié)果換算到原型條件時(shí)應(yīng)對(duì)模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。如果模型性能數(shù)據(jù)時(shí)的雷諾數(shù)與規(guī)定雷諾數(shù)不同也應(yīng)進(jìn)行修正。本文件中采用的水力相似條件從上述基本要求中可知若滿足下述條件則水力機(jī)械A(chǔ)和B在水力相似條件下運(yùn)行:水力機(jī)械A(chǔ)和B滿足4和2中規(guī)定的幾何相似要求;兩臺(tái)水力機(jī)械在所有的相似點(diǎn)上相應(yīng)速度分量的比值相同葉輪相應(yīng)的速度三角形幾何相似由其絕對(duì)速度圓周速度和相對(duì)速度定義。由此在相應(yīng)的運(yùn)行工況點(diǎn)兩臺(tái)水力機(jī)械具有相同的流量系數(shù)能量系數(shù)和空化因數(shù)見:相同的流量系數(shù)DA=DB;相同的能量系數(shù)DA=DB;相同的空化因數(shù)DA=DB;或相同的流量因數(shù)轉(zhuǎn)速因數(shù)和空化系數(shù)見:相同的流量因數(shù)DA=DB;相同的轉(zhuǎn)速因數(shù)DA=DB;相同的空化系數(shù)AB。這些系數(shù)和因數(shù)相等表明兩臺(tái)水力機(jī)械水力相似這對(duì)于根據(jù)第4章保證或規(guī)定的水力特性或數(shù)據(jù)非常重要。本文件未涵蓋力學(xué)特性方面重要的其他相似條件例如流體彈性等。各種類型模型試驗(yàn)相似性要求表4說明了進(jìn)行與原型結(jié)果相關(guān)的模型試驗(yàn)時(shí)宜滿足的相似條件。不管進(jìn)行何種類型的試驗(yàn)為了達(dá)到模型和原型水力相似應(yīng)至少根據(jù)的要求滿足流量水力比能或轉(zhuǎn)速以及空化如果空化可能有影響的相似條件。5和6詳細(xì)說明了本文件所涉及的各種相似條件的影響。表4各類模型試驗(yàn)的相似性要求反擊式水力機(jī)械試驗(yàn)類型應(yīng)遵守的相似條件和