当前课程知识点：流体机械基础 > 第7讲 流体机械特性曲线 > 7.2 模型试验 > Video
试验是研究流体机械
全面性能的重要手段
由于原型试验在技术
和经济上有困难
模型试验成为了研究
流体机械性能的最主要方法
目前国际上提倡采用模型试验
作为原型水轮机的验收试验
除了获得流体机械的全面性能以外
模型实验还常用于对
设计方案进行筛选和定型
研究内部的流动过程
达到优化目标
目前国际上比较著名的试验台有
瑞士洛桑理工大学试验台等
多年来作为国际中立试验台
此图是天津中水北方的
水轮机 水泵模型试验台
该试验台可进行
水轮机 水泵
水泵水轮机的能量
空化 飞逸
水压脉动 水力机械
四象限性能等试验研究
大型流体机械试验台
国内有水科院 哈电
东方 东芝杭州
浙富 ALSTON天津 天重天发等
高校里有清华大学
新建的流体机械试验台等等
在泵或水轮机的能量试验中
需要测定的基本参数有
流量qv 可利用电磁流量计 文丘里管
等流量测量装置测得
一般呢 一般要求可原位立定
第二个参数呢 是扬程h和水头
可用压力传感器测量进处感的压力
在记录高仓及动能仓
计算出扬程或者水头
第三个呢 是轴功率p
可用扭矩仪等测定轴上的力矩
也可测定电动机的功率进行反算
第四个呢 转速n
可用数字转速表等仪器测得
那么效率是 以上众多个参数总和之后
经过计算 得到的
在模型实验的各个内容中
最基本的是能量试验 对混流式水轮机来说
一般选择8-10个导叶开度
分别在这些开度下进行若干工况点的测试
得到个工矿点效率 流量
水头和力矩等参数
进一步计算得到单位流量
单位转速和对应的效率
进而通过拟合计算绘制得到等开度线
等效率线和5%功率限制线
空化试验也是水力机械模型试验的重要部分
空化试验中
第一步是对某一工况(H,n,a0)
做能量校核试验
计算单位流量
单位转速和效率等参数
第二步 保持水头 流量和开度不变
降低尾水压力
逐次纪录流量 出力 效率等参数
直致发生空化
计算每点的单位流量 单位转速
效率 空化系数等值
第三步 逐次提高尾水压力
重复第二步 直至空化现象完全消失
按一定规律改变工况 重复上述步骤
完成空化试验
此外呢可以确定各个工况点
和力的出生空化系数
和联建空化系数
在计算过程中 为尾塞管出口测量端面的总能
这个时候 要把尾水位的高度位能记为零
除了能量试验
空化试验以外
模型试验一般还包括
压力脉动特性曲线绘制
即在尾水管 无叶区 蜗壳进口等
标准测点位置测定压力脉动
还有叶道涡初生线
卡门涡线 尾水管涡带线试验等
图中是一些特殊流动现象
如叶道涡
卡门涡和尾水管涡带等
漩涡流试验的图像
飞逸特性试验是水轮机
模型实验中的重要一环
当水轮机负荷脱开时效率为0
导叶不能关闭或不能全关
转速急剧上升
直到一个稳定的极限转速
这个过程称为飞逸
该转速称为极限飞逸转速
如右式所示 计算可得单位飞逸转速
根据得到的多个单位飞逸转速值
可绘出该系列水轮机的
飞逸特性曲线
其中 混流式与定桨式
水轮机的飞逸转速
只与导叶开度和水头有关
对转桨式水轮机
除了前两个因素外
还与转轮桨叶的转角有关
其实水轮机的开度呢 并完之前
那么水轮机都是处于飞逸状态下的运行
只不过这时的飞逸转速 小于额定转速
此外有些模型实验的内容呢
还会包括振动试验 动叶量的实验 和噪音的实验
-1.1 流体机械定义
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-1.2 流体机械分类
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-1.3 水轮机工作过程概述
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-1.4 泵与风机工作过程概述
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-1.5 其他流体机械工作过程概述
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-1.6 流体机械工程应用
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-参考文献
--html
-第一讲习题--作业
-2.1 流体机械的主要性能参数
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-2.2 转轮内部的典型流态
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-2.3 速度三角形
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-2.4 工况发生变化时速度三角形分析
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-2.5 欧拉方程
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-参考文献
--html
-第二讲习题--作业
-3.1 水轮机过流部件工作原理
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-3.2 泵与风机过流部件工作原理
--Video
-3.3 机组能量传递过程与效率分析
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-3.4例题分析
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-参考文献
--html
-第三讲习题--作业
-4.1 空化的定义与分类
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-4.2 空化余量与空化系数
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-4.3 吸出高度与安装高程
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-4.4 空蚀现象与类型
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-4.5 空化空蚀的危害及防护
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-参考文献
--html
-第四讲习题--作业
-5.1 泥沙磨损基本概念
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-5.2 泥沙磨蚀基本概念
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-5.3 流体机械磨损磨蚀现象
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-5.4 流体机械常见抗磨措施
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-5.5 腐蚀基本概念
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-5.6 流体机械腐蚀现象及防腐措施
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-参考文献
--html
-第五讲作业--作业
-6.1 流动相似概述
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-6.2 常用相似准则数
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-6.3 流体机械的相似准则分析
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-6.4 流体机械单位参数与相似换算
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-6.5 综合相似判别数——比转速
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-6.6 相似准则的工程应用
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-参考文献
--html
-第六讲作业--作业
-7.1 特性曲线概述
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-7.2 模型试验
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-7.3 典型模型机组综合特性曲线
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-7.4 水轮机运转特性曲线
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-7.5 水轮机的选型计算
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-第七讲作业--作业
-8.1 流体机械多相多组分非定常流动概述
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-8.2 二次流动现象
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-8.3 动静干涉
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-8.4 脱流
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-8.5 间隙流动
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-8.6 叶道涡
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-8.7 卡门涡
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-8.8 尾水管涡带
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-8.9 泵的旋转失速
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-8.10 泵的喘振
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-8.11 压力波传递与叠加
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-参考文献
--html
-第八讲作业--作业
-9.1 流体机械四象限特性概述
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-9.2 水泵水轮机全特性曲线
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-9.3 水泵水轮机典型工况流动现象
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-9.4 水泵水轮机调相运行工况流动现象
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-9.5 双向潮汐机组复杂运行工况认识
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-参考文献
--html
-第九讲作业--作业
-10.1 流体机械在管网系统中的工作特性
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-10.2 流体机械暂态运行过程
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-10.3 调节系统与调速器
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-10.4 改善流体机械暂态运行性能工程措施
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-参考文献
--html
-第十讲作业--作业
-11.1 流体机械多场耦合特性概述
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-11.2 转轮流固耦合特性
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-11.3 轴承热流固耦合特性
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-11.4 轴系多场耦合特性
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-参考文献
--html
-第十一讲作业--作业
-12.1 标准化概述
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-12.2 流体机械行业标准
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-12.3 水轮机型号
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-12.4 泵型号
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-12.5 风机型号
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-12.6 阀门型号
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-12.7 流体机械工业流程
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-12.8 流体机械质量监督
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-参考文献
--html
-第十二讲作业--作业
-13.1 空化、通（补）气、压力脉动与安装高程
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-13.2 压力脉动与水锤
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-13.3 智能流体机械
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-13.4 流体机械及工程学科知识体系与学术交流
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