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水力損失
鎖定
水輪機在工作時,水流要經過引水部件、 導水部件、轉輪和尾水管等過流部件,水流便產生摩擦、撞擊、漩渦和脱流等損失。這些情況所引起的水頭損失,稱為水力損失。它隨過流的流速增加而加大。
- 中文名
- 水力損失
- 外文名
- hydraulic loss
- 所屬領域
- 電機工程
- 特 點
- 隨過流的流速增加而加大
- 組 成
- 摩擦阻力、漩渦阻力、衝擊損失
- 定 義
- 摩擦、撞擊、漩渦和脱流產生損失
水力損失產生原因
在泵的所有損失中,對水力損失瞭解得最少,水力損失是最重要的。這是由於影響水力損失的因素是如此之多,甚至連這些因素的綜合影響也不能精確地確定。一般來説,水力損失是由下列原因引起的:
1.表面摩擦損失;
2.由於液流速度的大小和方向改變而引起的漩渦損失和脱流損失。
在第二組損失中還包括所謂衝擊損失和擴散損失。在泵中,從吸入短管到吐出短管的各部分流道,沒有一段液流方向或流道面積和形狀不是變化的。此外,一部分流道是旋轉的,這就引起速度分佈的變化,因此使研究水力損失更加複雜。在這種情況下,不可能以滿足任何一個實際目的的精確度來計算泵內的摩擦損失。
[1]
水力損失組成部分
由以下三部分組成:
(1)摩擦阻力損失。
(2)漩渦阻力損失。
水力損失過程分析
流體流經泵或風機時,必然產生水力損失。這種損失同樣也包括局部阻力損失和沿程阻力損失。水力損失的大小與過流部件的幾何形狀、壁面粗糙度以及流體的粘性等密切相關。機內阻力損失發生於下述幾個部分。第一,進口損失△H1,流體經泵或風機入口進入葉片進口之前,發生摩擦及90°轉彎所引起的水力損失。此項損失,因流速不高而不致太大。第二,撞擊損失△H2,當機器實際運行流量與設計額定流量不同時,相對速度的方向就不再與葉片進口安裝角的切線相一致,從而發生撞擊損失,其大小與運行流量和設計流量差值之平方成正比。第三,葉輪中的水力損失△H3,它包括葉輪中的摩擦損失和流道中流體速度大小、方向變化及離開葉片出口等局部阻力損失。第四,動壓轉換和機殼出口損失△H4。流體離開葉輪進入機殼後,有動壓轉換為靜壓的轉換損失,以及機殼出口損失。
水力損失減小方法
(1)流道表面儘量光滑。水力摩擦損失隨相對粗糙度的增加而增加。
(2)流道濕周應儘量小。在泵的流道各種斷面形狀中,當過流斷面面積相同時。圓形濕周最小,方形其次,長方形較差。流道斷面中存在尖角(容易出現在扭曲葉片與壁面的夾角處)是不利的。
(3)泵內各部分流道不宜過長。例如葉輪葉片、導葉葉片等形成的流道過分加長除增加摩擦損失外,還給鑄造清砂等帶來困難。