一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法技术

本发明专利技术公开了一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，所述方法包括如下步骤：1)几何作图；对水轮机转轮进行射流作图，作好字母标记；2)公式计算；①通过作图得到∠AOB、lAB、∠A′OB′和lA′B′；②通过转轮旋转速度n和射流速度v，计算lAB流经所需时间t1以及计算出转轮在射流内线相应夹角∠AOB(设为θ1)转过所需时间t2，计算出射流在其外线有效长度lA′B′流经所需时间t′1以及计算出转轮在射流外线相应夹角∠A′OB′(设为θ′1)转过所需时间t′2；利用公式预估射流通过单个水斗所需时间t3；分析

【技术实现步骤摘要】
一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法
本专利技术涉及一种判断水轮机射流干涉与否的方法，特别是一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法。
技术介绍
电站条件允许情况下，一般是采取增加喷嘴数Z来提高水轮机的比转速，以此达到提高技术经济指标的目的。然而，随着喷嘴数目的增加，有可能出现从喷嘴出来的射流与相邻射流之间出现干涉现象，即两者射流之间会相互混合，造成能量损失，从而导致机组出力受阻。所以对于6喷嘴冲击式水轮机，在设计阶段，要确定水轮机工况(流量、转速)、转轮几何特征以避免相邻射流间出现干涉现象。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种通过计算有效防止干涉现象发生的判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，所述方法包括如下步骤：1)几何作图；对水轮机转轮进行射流作图，作好字母标记；2)公式计算；①通过作图得到两射流内线夹角∠AOB、两射线内线有限长度lAB、两射流外线夹角∠A′OB′和两射线外线有效长度lA′B′；②通过转轮旋转速度n和射流速度v，计算出射流在其内线有效长度lAB流经所需时间t1以及计算出转轮在射流内线相应夹角∠AOB(设为θ1)转过所需时间t2，计算出射流在其外线有效长度lA′B′流经所需时间t′1以及计算出转轮在射流外线相应夹角∠A′OB′(设为θ′1)转过所需时间t′2；利用公式大致预估射流通过单个水斗所需时间t3；分析四者的数值，判断射流干涉与否。进一步，所述步骤1)中提取六喷嘴中相邻的两份射流作为分析对象，安装如下步骤进行作图：①以横向从右向来流作为一射流，左边与之相邻成60°为另一射流；②水斗按进水刀刃边形状进行简化为一条直线，将该直线外缘(即刃尖)点交于横向射流内线上，并做圆心至该交点的直线；③两个射流的内线交于一点，并将该点与圆心连成直线；④作过圆心与横向射流的垂直线，并交于射流内线；同理，对于射流外线亦如上述方法进行作图。所有交点做字母标记。进一步，在所述步骤2)中，其中，∠AOB、lAB、∠A′OB′和lA′B′是这样得到的：∠AOB＝∠AOD+∠BOD其中，lAB＝lAD+lBD其中，lBD＝lDI+lBI，而lDI＝lCF-lEF，lBI＝lEI×tg30°，∠A′OB′＝∠A′OD′+∠B′OD′；lA′B′＝lA′D′+lB′D′其中，lB′D′＝lCF-lEF-lEI′，而lEI′＝lB′I′×tg30°；其中，t1、t2、t′1、t′2和t3是这样得到的：式中，H为设计水头(m)，n为水轮机转速(r/min)式中，r1为刃尖半径，ls为以刃尖半径r1为圆的单个水斗弧长。分析四者的数值，判断射流干涉与否。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有设计原理简明、计算方便快捷的优点，采用它能够计算出射流干涉与否，降低射流干涉所带来的问题，保证了机组效率、出力，使得机组运行安全。附图说明本专利技术的附图说明如下：图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术射流作图示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例1：如图1所示，一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，所述方法包括如下步骤：1)几何作图；对水轮机转轮进行射流作图，作好字母标记；2)公式计算；①通过作图得到两射流内线夹角∠AOB、两射线内线有限长度lAB、两射流外线夹角∠A′OB′和两射线外线有效长度lA′B′；②通过转轮旋转速度n和射流速度v，计算出射流在其内线有效长度lAB流经所需时间t1以及计算出转轮在射流内线相应夹角∠AOB(设为θ1)转过所需时间t2，计算出射流在其外线有效长度lA′B′流经所需时间t′1以及计算出转轮在射流外线相应夹角∠A′OB′(设为θ′1)转过所需时间t′2；利用公式大致预估射流通过单个水斗所需时间t3；分析四者的数值，判断射流干涉与否。其中，所述步骤1)中提取六喷嘴中相邻的两份射流作为分析对象，安装如下步骤进行作图：①以横向从右向来流作为一射流，左边与之相邻成60°为另一射流；②水斗按进水刀刃边形状进行简化为一条直线，将该直线外缘(即刃尖)点交于横向射流内线上，并做圆心至该交点的直线；③两个射流的内线交于一点，并将该点与圆心连成直线；④作过圆心与横向射流的垂直线，并交于射流内线；同理，对于射流外线亦如上述方法进行作图，所有交点做字母标记。进一步，在所述步骤2)中，其中，∠AOB、LAB、∠A′OB′和LA′B′是这样得到的：∠AOB＝∠AOD+∠BOD其中，lAB＝lAD+lBD其中，lBD＝lDI+lBI，而lDI＝lCF-lEF，lBI＝lEI×tg30°，∠A′OB′＝∠A′OD′+∠B′OD′：lA′B′＝lA′D′+lB′D′其中，lB′D′＝lCF-lEF一lEI′，而lEI′＝lB′I′×tg30°；其中，t1、t2、t′1、t′2和t3是这样得到的：式中，H为设计水头(m)，n为水轮机转速(r/min)式中，r1为刃尖半径，ls为以刃尖半径r1为圆的单个水斗弧长，分析四者的数值，判断射流干涉与否。通常，数值会落在某个范围之内，若超过范围则存在射流间干涉的风险，其中，该范围为通过对干涉组件进行统计得到。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：1)几何作图；对水轮机转轮进行射流作图，作好字母标记；2)公式计算；①通过作图得到两射流内线夹角∠AOB、两射线内线有限长度lAB、两射流外线夹角∠A′OB′和两射线外线有效长度lA′B′；②通过转轮旋转速度n和射流速度v，计算出射流在其内线有效长度lAB流经所需时间t1以及计算出转轮在射流内线相应夹角∠AOB(设为θ1)转过所需时间t2，计算出射流在其外线有效长度lA′B′流经所需时间t′1以及计算出转轮在射流外线相应夹角∠A′OB′(设为θ′1)转过所需时间t′2；利用公式大致预估射流通过单个水斗所需时间t3；分析

【技术特征摘要】
1.一种判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：1)几何作图；对水轮机转轮进行射流作图，作好字母标记；2)公式计算；①通过作图得到两射流内线夹角∠AOB、两射线内线有限长度lAB、两射流外线夹角∠A′OB′和两射线外线有效长度lA′B′；②通过转轮旋转速度n和射流速度v，计算出射流在其内线有效长度lAB流经所需时间t1以及计算出转轮在射流内线相应夹角∠AOB(设为θ1)转过所需时间t2，计算出射流在其外线有效长度lA′B′流经所需时间t′1以及计算出转轮在射流外线相应夹角∠A′OB′(设为θ′1)转过所需时间t′2；利用公式大致预估射流通过单个水斗所需时间t3；分析四者的数值，判断射流干涉与否。2.如权利要求1所述的判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，其特征是，所述步骤1)中提取六喷嘴中相邻的两份射流作为分析对象，安装如下步骤进行作图：①以横向从右向来流作为一射流，左边与之相邻成60°为另一射流；②水斗按进水刀刃边形状进行简化为一条直线，将该直线外缘(即刃尖)点交于横向射流内线上，并做圆心至该交点的直线；③两个射流的内线交于一点，并将该点与圆心连成直线；④作过圆心与横向射流的垂直线，并交于射流内线；同理，对于射流外线亦如上述方法进行作图，所有交点做字母标记。3.如权利要求2所述的判断六喷嘴冲击式水轮机射流干涉与否的方法，其特征是，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柱，罗定旗，
申请(专利权)人：重庆水轮机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50