Условия проекта (ЗАДАНИЕ 5-2-2)

Посмотреть архив целиком







ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

по курсу МЖГ


ВАРИАНТ 5-2-2





ТЕМА

Гидравлический расчет гидравлической системы деривационной гидроэлектростанции






















Описание объекта расчета


Объектом расчета в данной работе является гидросистема деривационной гидроэлектростанции, представленная на рисунке 1. Основным элементом ГЭС служит гидротурбина, представляющая собой лопастное колесо, насаженное на вал и помещенное внутрь спирального кожуха. На валу турбины установлен ротор электрогенератора.

Турбинное колесо приводится во вращение (частота вращения n) потоком воды (расход воды - Q), поступающим из напорного бассейна (отметка уровня воды в бассейне -A) к турбине по водоводу (длина водовода - L, диаметр канала водовода - D, эквивалентная шероховатость стенок канала водовода - 1). Проходящий через турбину поток воды передает часть несомой им механической энергии колесу турбины. За счет этой энергии колесо турбины приводится во вращение. При этом вращается и ротор генератора, т.к. насажен на тот же вал, что и турбина. Отработавшая вода по отсасывающей трубе поступает в отводящий канал (отметка уровня воды в канале -B).

Для регулирования работы турбины на водоводе установлен дисковый затвор (отметка уровня расположения цапфы затвора -C, угол наклона канала водовода в месте установки затвора - α, диаметр цапфы затвора - dз, коэффициент трения скольжения в цапфах – f).

Смазка и охлаждение вала турбины осуществляются самосмазом (см. рис. 2а), представляющим собой закрепленный на оси турбины барабан (диаметр D0, высота b) c отверстием в крышке. Часть W объема барабана заполнена смазочным маслом (плотность ρ, кинематическая вязкость ν). При вращении турбины масло в барабане вращается с той же частотой, что и барабан. Для подачи смазки на поверхность оси (на высоту h) служит труба (длина трубы - l, диаметр трубы - d, эквивалентная шероховатость стенок трубы - 2 ), приемное отверстие которой расположено внутри слоя смазочного масла на радиусе R0 перпендикулярно линейной скорости V0 на этом радиусе вращения (рис. 2б). Расход смазочного масла, необходимый для полноценной работы подшипника скольжения – q. Отработавшая смазка сливается обратно в бак самотеком.











Задание


Выполните расчет гидросистемы и определите параметры их работы при следующих данных:

отметка уровня воды в бассейне A – 300 м;

длина канала турбинного водовода L – 3200 м;

диаметр канала турбинного водовода D – 1,5 м;

эквивалентная шероховатость стенок турбинного водовода Δ1 - 2 мм;

отметка уровня расположения цапфы затвора C – 50 м;

угол наклона канала водовода в месте установки затвора α – 25о;

диаметр цапфы затвора dз – 0,25 м;

коэффициент трения скольжения в цапфах f – 0,2;

отметка уровня воды в отводящем канале B –30 м;

диаметр барабана самосмаза D0 - 2,5 м;

высота барабана самосмаза b – 0,2 5 м;

плотность смазочного масла ρ – 850 кг/м3 ;

кинематический коэффициент вязкости (кинематическая вязкость) смазочного масла ν – 0,46 Ст;

объем смазочного масла, заливаемого в барабан самосмаза W

- 0,15 м3;

высота подачи смазочного масла (высота расположения выходного сечения трубы самосмаза по отношению к входному сечению) h – 3,5 м;

радиус расположения входного сечения трубы самосмаза Ro – 1м;

длина трубы самосмаза l – 4,5 м;

диаметр трубы самосмаза d – 15 мм;

эквивалентная шероховатость стенок трубы самосмаза Δ2 – 0,2 мм;

расход смазочного масла, необходимый для полноценной работы подшипника скольжения q – 0,2 л/с;

частота вращения турбинного колеса n – 250 об/мин;

коэффициент полезного действия процесса преобразования турбинным колесом механической энергии, подводимой водой из напорного бассейна, в механическую энергию, передаваемую электрогенератору η-0,8.

Этап первый


Гидростатические расчеты.


Срок выполнения: 7 неделя.


  1. Вычислите силу давления воды на дисковый затвор, перекрывающий сечение турбинного водовода. Считать, что за затвором вода отсутствует и давление воздуха равно атмосферному.

Какой внешний момент силы нужно приложить к затвору, чтобы удержать его в закрытом положении?

  1. Какая сила действует на верхнюю крышку самосмаза при его вращении с заданной частотой при отсутствии поля сил тяжести и при его существовании?


Дополнительное задание:


1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по разделу «Гидростатика» написать краткий реферат на тему: «Вывод дифференциального уравнения равновесия жидкой среды (уравнения Эйлера).»

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидростатики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: II - 10; III - 10; IV - 5; IV – 15.



Этап второй


Расчет кинематических и динамических параметров движения жидкости.


Срок выполнения: 13 неделя.


  1. На каком радиусе R1 следует разместить приемное отверстие трубки самосмаза, чтобы при заданной частоте вращения турбинного колеса подача смазки q равнялась 0,15л/с.

  2. Постройте график зависимости напора, который поток передает турбинному колесу в функции от протекающего расхода (потерями напора в турбине и отсасывающей трубе пренебречь; затвор в турбинном водоводе считать полностью открытым и его коэффициент сопротивления принять равным ζ = 4).




Дополнительное задание:


1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по рассматриваемым в курсовой работе разделам «Гидродинамики» написать краткий реферат на тему:» Вывод уравнения Бернулли для установившегося потока вязкой несжимаемой жидкости»;

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидродинамики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: VII – 32; IX - 47; X – 20.


Этап третий


Расчет параметров работы гидромашины в системе.


Срок выполнения: 15 неделя.


Определите расход потока в водоводе, при котором мощность турбины максимальна.








Случайные файлы

Файл
22419.rtf
138377.rtf
187163.rtf
dien yglevodorod.doc
56033.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.