Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 18 maj 1946 - Modellprov vid vattenturbiner, av Hjalmar O Dahl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
18 maj 19A6
495
Modellprov vid vattenturbiner
Professor Hjalmar O Dahl, Stockholm
För att med största säkerhet nå avsedda
resultat vid större och därmed dyrbara
turbinkon-struktioner utför man i regel en mindre
modellturbin, geometriskt likformig med den avsedda
turbinen, och provar denna vid en i provstationen till-,
gänglig fallhöjd, vanligen 3—4 m. Resultaten i
provstationen omräknas enligt en första
approximation enligt affinitets- och
likformighetslagarna till den stora turbinens förhållanden, sålunda
enligt
Q n V h ; N\h)
för samma hjul vid den större fallhöjden och
Q" N" rirv n" = D
q’ n’ Ida ; ti’ d"
vid hjulförstoringen.
Dessa formler äro grundade på antagandet att
strömningarna i de båda fallen äro fullt
likformiga och att förlusterna i procent av fallhöjden
och därmed verkningsgraderna för de båda
fallen äro lika stora. Av de anförda lagarna har
man härlett det "specifika varvtalet" n, såsom
varvtalet vid 1 m fallhöjd hos en med den givna
likformig turbin, så förminskad att den vid
fallhöjden 1 m ger effekten 1 hk. Om huvudturbinen
vid Hm fallhöjd ger N hk vid n r/m ger den
nedflyttad till 1 m varvtalet
n /
m = —= r/m
\/H
och effekten
N’ = hk
Den förminskades nu i skalan
och varvtalet
ökats då i samma skala, dvs.
JT7 \fN
ns = ni v Ni= n 5/4
Detta värde ns har såsom referensvärde haft stor
betydelse för turbintekniken.
Om vi nu se litet närmare på de båda ovan
angivna förutsättningarna för lagarnas giltighet, var
nog den första förutsättningen om strömningarnas
likformighet väl fylld så länge man utförde
turbinerna med relativt långa skövlar, som gåvo
parallellstyrning åt vattnet, men då man började
utföra kaplanturbiner med relativt korta skövlar
DK 621.24.001.57
och även vid francisturbiner utföra "hjul med
kontraktion", har nog förhållandet blivit ett
annat. Vattnet får frihet att släppa skovelryggen och
gör det nog även i de flesta fall, medan ett skikt
av virvlande vatten fyller utrymmet mellan en
nedre del av skovelns baksida och det egentligen
strömmande vattnet. Denna strömningsform
utbildas säkerligen vid samma hjul kraftigare vid
ökad fallhöjd. Man har därför här anledning
undersöka den dynamiska likformigheten.
Dynamisk likformighet
Dynamisk likformighet föreligger, då
förhållandet mellan "masskraften" och tyngdkraften är
det samma för båda fallen. Man kan här göra
en ren dimensionsbetraktelse. Masskraften är
produkten av massan gånger accelerationen, dvs. den
har dimensionen
q • l3 = q - l2 -v2
enär t Här är
q i= täthet,
L i= längd,
v *= hastighet,
T i= tid.
Tyngdkraften kan skrivas
m- g*= q- V • g
V2
Det sökta förhållandet är sålunda . Kvadrat-
v
roten ur detta förhållande -= benämnes det
Froudeska talet, och det har speciellt funnit
användning vid provning av skeppsmodeller, som
köras med en hastighet proportionell mot
kvadratroten ur skalan.
Om vi nu vid turbiner tänka på ett cylindersnitt
ute vid bandet, så kan jag tänka mig
relativhastigheten där w såsom representativ för hastigheten
och krökningsradien gR såsom representerande
tu"
längden. Enligt ovanstående bör sålunda här–
Qr
äga samma värde för båda fallen. Detta värde
utgör för resten normalaccelerationen på det ställe
det gäller och är för övrigt proportionellt mot
tryckets derivata efter normalen på samma ställe.
För att få ett enklare uttryck på villkoret märka
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
