Турбина (П)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Турбина (П) моделирует динамику работы гидравлических турбин, используемых в гидроэлектростанциях и других энергосистемах. Блок позволяет анализировать преобразование энергии водного потока в механическую энергию на валу турбины, что является ключевым этапом в генерации электроэнергии.

Закон сохранения массы

Блок сохраняет массу так, что (1) :

(1)#\[\dot m_A+ \dot m_B=0\]

Закон сохранения энергии (2) :

(2)#\[\phi_A+\phi_B+ P_{fluid}=0\]

где:

\(\phi_A\) - поток энергии на входе, [Вт];

\(\phi_B\) - поток энергии на выходе, [Вт];

\(P_{fluid}=\dot m_A \cdot \Delta h_{total}\)

Скорректированный массовый расход (3) :

(3)#\[\dot m_A \cdot \sqrt{\frac{T_A}{T_{corr}}}=\dot m_{corr}\cdot \frac{p_A}{p_{corr}}\]

где \(T_{corr}, m_{corr}, p_{corr}\) – скорректированные температуры, массовый расход, давление.

Корректировка параметров зависит от выбранного типа расчета турбины:

а) Аналитическая

Задаются номинальные значения температуры, соотношения давлений и изоэнтропическое КПД. Находятся скорректированные переменные (4), (5), (6), (7) :

(4)#\[\dot m_{corr}=\dot m_{nom}\cdot \frac{\sqrt{1-(\frac{P_B}{P_A})^2}}{\sqrt{1-(\frac{1}{Pr_{nom}})^2}}\]

(5)#\[Pr_{corr}=\frac{P_A}{P_{ref}}\]

(6)#\[T_{corr}=T_{ref}\]

(7)#\[\eta_t=\eta_{nom}\]

где:

\(\dot m_{nom}\) - номинальные массовый расход;

\(Pr_{nom}\) - соотношение давлений для аналитического режима расчета;

\(Pr_{corr}\) - корректирующее соотношение давлений;

\(T_{corr}\) - корректирующая температура;

\(\eta_t\) - КПД изоэнтропийного процесса равен номинальному значению \(\eta_{nom}\). КПД используется для нахождения полного изменения энтальпии \(\Delta h_{total}\).

б) Табличная от соотношения давлений

Корректирующие данные интерполируются от векторов соотношений давлений, массового расхода и изэонтропического КПД от одного параметра соотношения давлений.

\(\dot m_{corr}\) – находится от векторов соотношения давлений и массового расхода (8), (9) :

(8)#\[Pr_{corr}=\frac{P_A}{P_{ref}}\]

(9)#\[T_{corr}=T_{ref}\]

\(\eta_t\) изоэнтропийного процесса находится от векторов КПД и соотношения давлений

в) Табличная от соотношения давлений и скорости вращения вала

Корректирующие данные интерполируются от таблиц соотношений давлений, массового расхода и изэонтропического КПД от двух параметров соотношений давлений и скорости вращения вала.

1. Момент силы (10) :#

(10)#\[\tau=\frac{\eta_m \cdot \dot m_A \cdot \Delta h_{total}}{\omega}\]

где:

\(\tau\) - моменты силы турбины;

\(\eta_m\) - механическое КПД;

\(\dot m_A\) - массовый расход в турбине;

\(\Delta h_{total}\) - полное изменение энтальпии;

\(\omega\) – угловая скорость турбины.

2. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Тип расчета турбины: Аналитическая; Табличная от соотношений давлений	Аналитическая	-	-
Корректирующая температура	288.15	-	К
Корректирующее давление	101325	-	Па
Механическое КПД	0.9	-	-
Площадь входного порта	1	-	м\(^2\)
Площадь выходного порта	1	-	м\(^2\)
Соотношение давлений (аналитический), доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Аналитическая`	2	-	-
Массовый расход (аналитический), доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Аналитическая`	48	-	кг/с
Изоэтропический КПД (аналитический), доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Аналитическая`	0.8	-	-
Вектор соотношения давлений, доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Табличная от соотношений давлений`	1.251;1.345;1.442;1.521;1.596;1.692; 1.849;1.972;2.1;2.173;2.259;2.3424;	-	-
Вектор массового расхода, доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Табличная от соотношений давлений`	39.439;43.01;45.556;46.801;47.792;48.388; 48.634;48.67;48.689;48.747;48.825;48.912;	-	кг/с
Вектор изоэнтропического КПД, доступно при выборе `Тип расчета турбины` - `Табличная от соотношений давлений`	0.559;0.61;0.673;0.741;0.788;0.835; 0.869;0.895;0.908;0.899;0.854;0.751;	-	-

3. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Вход	Вход	-	-	Пневматика
Скорость вращения вала	Вход	Вход механики	об/мин	Вращательное движение
Выход	Выход	-	-	Пневматика

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков