水轮机冷却塔的结构

水轮机冷却塔的结构

当水轮机处于某一稳定情况时，其工作水头、 流量和转速都不变（用于冷却塔中的水轮机就处在此状态下工作。一般来说，H、Q、V 均是不变），并认为：水流在蜗壳、导水管、尾水管中的流动，以及在转轮中相对于转动叶片的运动，也都是恒定运动，则此时水轮机内的水流运动，可以看作是不随时间而变化的恒定流动，但仍是空间的三元流动，目前还难以用数学公式来精确地描述。

通常，采用速度三角形来分析稳定情况下水轮机内的流动。水流质点在转轮内的复合运动，可分解成两种运动：一种是水流质点从转轮进口沿叶片流道至转轮出口的流动，称水流相对于转轮的相对运动；另一种是水流质点同时随转轮的转动而旋转的圆周运动，称牵连运动。对地球而言，水流在水轮机内的运动是上述两种运动的复合运动，称运动。水轮机中某一点的水流运动情况可用该点的速度三角形来描述。速度三角形是流场中同一点的速度与分速度按平行四边形法则构成的向量三角形。转轮进、出口处的速度三角形，是研究水轮机工作过程和进行转轮水力设计的工具。

转轮中的水流运动可看成上述相对运动与圆周运动（或称牵连运动）的合成。根据这个特点可以用下列速度构成速度三角形：速度V，即在静止地面上看到的水流速度；相对速度W，即随转轮运动时见到的水流速度；圆周速度U，即考察点随转轮转动时的线速度，其值为：

式中 U——圆周速度（m／s）；

D——考察点所在圆周直径（m ）；

N——水轮机转速（r／min ）。

若用速度关系表示，则有：

构成的速度三角形如图8-8 （a ）。

在实际应用中为了分析的方便又常把速度沿圆周速度方向和垂直于圆周速度的方向正交分解，可得到两个分速度［图8-8 （b ）］：

1 .速度的圆周分速度Vu ，即速度按正交分解在圆周速度方向的分速度，称速度圆周分速度。

2 .轴向速度Vm ，即速度按正交分解在轴向平面上的分速度，因Vm 在轴平面上，故Vm 称为轴向速度。若用速度关系表示，则有：

构成的速度三角形如图8-8 （b ）所示。在转轮的水力设计时，或当分析水流在转轮中的流动，常常要应用到这两个速度分量。

水轮机冷却塔的结构