Chương 2 MÁY THỦY LỰC CÁNH DẪN 2.1. Khái niệm cơ bản về MTL cánh dẫn 2.1.1. Khái niệm chung Trong lịch sử phát triển của máy thủy lực thì máy thủy lực cánh dẫn ra đời tương đối muộn, nhưng hiện nay nó được dùng phổ biến nhất và phạm vi sử dụng ngày càng được mở rộng. Trong máy thủy lực cánh dẫn việc trao đổi năng lượng giữa máy với chất lỏng được thực hiện bằng năng lượng thủy động của dòng chất lỏng qua máy. Máy thủy lực cánh dẫn bao gồm các loại bơm và động cơ cánh dẫn như bơm li tâm, bơm hướng trục, các loại tua bin nước, … Bộ phận quan trọng và điển hình nhất của máy thủy lực cánh dẫn là bánh công tác. Bánh công tác được cấu tạo bằng các bản cánh (thường có dạng mặt cong) gọi là cánh dẫn và các bộ phận cố định chúng. Bánh công tác cánh dẫn ghép chặt với trục, khi làm việc quay trong môi trường chất lỏng. Bánh công tác bơm quay được trong chất lỏng là nhờ động cơ bên ngoài và trong quá trình đó do có các cánh dẫn mà cơ năng của động cơ truyền được cho chất lỏng, tạo nên dòng chảy liên tục qua bánh công tác. Chênh lệch năng lượng thủy động của chất lỏng ở lối ra và lối vào (trước và sau) của bánh công tác chính bằng cơ năng của bơm đã truyền cho chất lỏng (nếu không kể tới tổn thất). Chuyển động quay của bánh công tác tua bin (động cơ thủy lực cánh dẫn thường gọi là tua bin thủy lực) thì trái lại được thực hiện do thế năng và động năng của dòng chất lỏng liên tục tác động lên các cánh dẫn. Nếu không kể tới tổn thất thì chênh lệch năng lượng thủy động của dòng chảy ở lối vào và lối ra của bánh công tác chính bằng cơ năng mà bánh công tác nhận được của dòng chất lỏng. Biên dạng và góc độ bố trí cánh dẫn trong trong bánh công tác có ảnh hưởng trực tiếp đến các thông số (vận tốc, áp suất , …) của dòng chảy nên chúng có ý nghĩa rất lớn đến tính năng làm việc của máy. Phương chuyển động của chất lỏng qua bánh công tác tùy thuộc vào kết cấu và biên dạng của cánh dẫn. Theo phương chuyển động của dòng chất lỏng từ lối vào đến lối ra của cánh dẫn, bánh công tác cánh dẫn được chia thành các loại sau: - Bánh công tác li tâm hoặc hướng tâm: chất lỏng chuyển động trong bánh công tác từ tâm ra ngoài hoặc từ ngoài vào tâm theo hướng kính. - Bánh công tác hướng trục: chất lỏng chuyển động qua bánh công tác theo phương song song với trục. - Bánh công tác tâm trục hoặc trục tâm: chất lỏng chuyển động qua bánh công tác theo hướng tâm rồi chuyển sang hướng trục hoặc ngược lại. 10 - Bánh công tác hướng chéo: chất lỏng chuyển động qua bánh công tác không hướng tâm, không hướng trục mà hướng chéo (xiên) Quỹ đạo chuyển động của các phần tử chất lỏng qua bánh công tác cánh dẫn rất phức tạp, nhưng để đơn giản trong tính toán, người ta giả thiết rằng: + Dòng chảy qua bánh công tác bao gồm các dòng nguyên tố như nhau. + Quỹ đạo chuyển động tương đối của các phần tử chất lỏng trong bánh công tác theo biên dạng cánh dẫn. Các điều kiện để có dòng chảy giả thiết trên là: + Bánh công tác có số cánh dẫn nhiều vô cùng và mỗi cánh dẫn mỏng vô cùng (không có chiều dày) + Chất lỏng làm việc là chất lỏng lý tưởng (không có độ nhớt) Với các giả thiết trên, chuyển động tuyệt đối của mỗi phần tử chất lỏng qua bánh công tác có thể phân tích thành hai chuyển động đồng thời: chuyển động theo (quay tròn cùng bánh công tác) và chuyển động tương đối (theo biên dạng cánh dẫn). Chuyển động của các phần tử chất lỏng qua bánh công tác được đặc trưng bằng các vận tốc: + Vận tốc tiếp tuyến u + Vận tốc tương đối w theo phương tiếp tuyến với biên dạng cánh dẫn + Vận tốc tuyệt đối c c = u + w α: góc giữa c và u 11 β: góc giữa w và u theo hướng ngược lại biểu thị góc bố trí của cánh dẫn Hình 2.1: Dòng nguyên tố chất lỏng chuyển động qua BCT máy li tâm 2.1.2. Phương trình cơ bản của MTL cánh dẫn 2.1.2.1. Phương trình mômen Ứng dụng định lý cơ học về biến thiên mômen động lượng, ta có thể phát biểu đối với dòng chất lỏng chuyển động qua bánh công tác như sau: Biến thiên mômen động lượng của khối chất lỏng chuyển động qua bánh công tác trong một đơn vị thời gian đối với trục quay của bánh công tác bằng tổng mômen ngoại lực tác dụng lên khối chất lỏng đó, tức là bằng mômen quay của bánh công tác. Xét một dòng nguyên tố trong khối chất lỏng chuyển động qua bánh công tác của bơm li tâm, dòng nguyên tố có lưu lượng dQ, động lượng của nó tại mặt cắt (1-1) là: dK 1 = d(m.c 1 ) = ρ.dQ.c 1 (2-1) tại mặt cắt (2-2): dK 2 = d(m.c 2 = ρ.dQ.c 2 (2-2) Mômen động lượng của dòng nguyên tố đối với trục quay của bánh công tác tại mặt cắt (1-1) và (2-2) là: dL 1 = dK 1 .l 1 = ρ.dQ.c 1 .R 1 .cosα 1 (2-3) dL 2 = dK 2 .l 2 = ρ.dQ.c 2 .R 2 .cosα 2 (2-4) Biến thiên mômen động lượng của dòng nguyên tố chất lỏng trong một đơn vị thời gian là: 12 ∆L = dl 2 – dL 1 = ρ.dQ(c 2 .R 2 .cosα 2 - c 1 .R 1 .cosα 1 ) (2-5) Vì đã giả thiết các dòng nguyên tố chảy qua bánh công tác như nhau, nên biến thiên mômen động lượng của toàn bộ khối chất lỏng chuyển động qua bánh công tác bằng tổng các biến thiên mômen động lượng của các dòng nguyên tố: Σ∆L = Σρ.dQ(c 2 .R 2 .cosα 2 - c 1 .R 1 .cosα 1 ) Σ∆L = ρ.Q(c 2 .R 2 .cosα 2 - c 1 .R 1 .cosα 1 ) (2-6) Trong đó Q là lưu lượng chất lỏng chảy qua bánh công tác (chính bằng lưu lượng lý thuyết của bơm). Gọi M là mômen do ngoại lực tác dụng lên trục quay, tức là mômen quay của trục thì: M = Σ∆L = ρ.Q(c 2 .R 2 .cosα 2 - c 1 .R 1 .cosα 1 ) (2-7) Đối với bánh công tác của tuabin thì mômen động lượng của dòng chảy giảm theo chiều dòng chảy từ lối vào đến lối ra của bánh công tác. Tính tương tự như trên ta có: M = ρ.Q(c 1 .R 1 .cosα 1 - c 2 .R 2 .cosα 2 ) (2-8) Vậy đối với máy thủy lực cánh dẫn nói chung, phương trình mômen có dạng tổng quát: M = ρ.Q(±c 2 .R 2 .cosα 2  c 1 .R 1 .cosα 1 ) (2-9) (Hàng dấu trên đối với bơm, hàng dấu dưới đối với tuabin) Qua phương trình (2-9) ta thấy cơ năng của máy thủy lực cánh dẫn trao đổi với chất lỏng liên quan mật thiết với các thông số động học của dòng chảy và kích thước, kết cấu cánh dẫn của bánh công tác. 2.1.2.2. Phương trình cột áp Ta đã biết cột áp H của máy thủy lực là năng lượng đơn vị của dòng chất lỏng trao đổi với máy thủy lực, nó chính là công của một đơn vị trọng lượng chất lỏng trao đổi với máy. Theo (1-8), có thể viết: N tl = γ.Q.H 1 ∞ = ρ.g.Q.H 1 ∞ Mặt khác, quan hệ giữa mômen M với công suất trên trục của bánh công tác là: N = M.ω Nếu không kể tới tổn thất thì công suất thủy lực bằng công suất trên trục quay, tức là: ρ.g.Q.H 1 ∞ = N.ω Thay giá trị của M vào và biến đổi, được: g RcRc H ωαα ).coscos( 111222 1 ± = ∞ Vì: ω.R = u g ucuc H 111222 1 coscos αα ± = ∞ (2-10) Theo tam giác vận tốc có: c 1 .cosα 1 = c 1u c 2 .cosα 2 = c 2u nên (2-10) viết thành: g ucuc H uu 1 11 2 22 1 ± = ∞ (2-11) 13 (2-11) là phương trình cơ bản của máy thủy lực cánh dẫn do Ơle lập ra đầu tiên năm 1775, nên còn gọi là phương trình Ơle 2.1.3. Luật tương tự trong MTL cánh dẫn Trong thực tế còn nhiều vấn đề liên quan tới sự chuyển động của chất lỏng trong bánh công tác mà hiện nay lý thuyết chưa giải quyết được cặn kẽ, nhất là việc tính toán các tổn thất của dòng chảy qua máy. Bởi vậy, trong nghiên cứu thiết kế chế tạo máy thủy lực nói chung và các máy thủy lực cánh dẫn nói riêng, phải điều chỉnh các kết quả tính toán bằng các số liệu thực nghiệm thu được qua các thí nghiệm với máy thu nhỏ gọi là mô hình. Để có thể suy được kết quả thực nghiệm trên các máy mô hình cho các máy thực cần có điều kiện là các máy phải tương tự. 2.1.3.1. Các tiêu chuẩn tương tự a) Tiêu chuẩn tương tự hình học Hai máy N (thực) và M (mô hình) tương tự hình học thì chúng phải đồng dạng, nghĩa là các góc độ bố trí cánh dẫn phải bằng nhau và các kích thước tương ứng phải tỷ lệ với nhau, kể cả độ nhấp nhô bề mặt. (α, β) M = (α, β) N const l l b b D D N M N M N M ===== 1 λ (2-12) λ 1 gọi là tiêu chuẩn hình học. b) Tiêu chuẩn tương tự động học Hai máy thủy lực tương tự động học khi các tam giác vận tốc tương ứng của dòng chảy qua hai máy đó đồng dạng, nghĩa là tỷ lệ giữa các vận tốc tương ứng phải bằng nhau const c c w w u u v N M N M N M ==== λ (2-13) λ v gọi là tiêu chuẩn tương tự động học c) Tiêu chuẩn tương tự động lực Hai máy tương tự động lực khi tỷ lệ của các lực tác dụng lên các phần tử tương ứng của hai bánh công tác hoặc của hai dòng chảy bằng nhau: const P P p N M == λ (2-14) λ p gọi là tiêu chuẩn tương tự động lực Muốn có tiêu chuẩn tương tự động lực thì trạng thái chảy của dòng chất lỏng trong hai máy phải như nhau, nghĩa là có cùng số Râynôn Re M = Re N (2-15) Trong trường hợp dòng chảy trong hai máy rơi vào khu vực bình phương sức cản thì tổn thất thủy lực không phụ thuộc vào trị số Re mà phụ thuộc vào độ nhấp nhô tương đối của các bề mặt chi tiết. Khi đó đòi hỏi hai máy phải đảm bảo điều kiện tương tự về độ bóng bề mặt chi tiết, nghĩa là chúng phải tương tự hình học một cách tuyệt đối. 1.2.3.2. Các quan hệ tương tự của máy thủy lực cánh dẫn Ta nghiên cứu quan hệ giữa các thông số cơ bản của hai máy thủy lực tương tự. 14 a) Lưu lượng Lưu lượng dòng chảy qua bánh công tác cánh dẫn bất kỳ nào cũng có thể tính theo công thức: Q = c m .π.D.b (2-16) b là chiều rộng của máng dẫn ứng với đường kính D của bánh công tác c m là hình chiếu vận tốc tuyệt đối lên phương thẳng góc với phương của u Hình 2-2 Theo kết cấu bánh công tác cánh dẫn, chiều rộng b tỷ lệ với đường kính D nên có thể viết: b = k 1 .D (2-17) và c m cũng tỷ lệ với vận tốc u: nDuc m 60 . π ϕϕ == (2-18) k 1 , ϕ: các hệ số tỷ lệ Thay (2-17) và (2-18) vào (2-16) được: ϕϕ π 60 . 1 2 3 kk nD Q == (2-19) Khi hai máy tương tự hình học thì k = const và tương tự động học thì ϕ = const, do đó phương trình (2-19) có thể viết: const nD Q = . 3 Hoặc N M N M N M N M n n n n D D Q Q . 3 1 3 λ =         = (2-20) Vậy tỷ số lưu lượng của hai máy thủy lực cánh dẫn tương tự tỷ lệ bậc ba với tỷ số đường kính bánh công tác và tỷ lệ bậc một với tỷ số vòng quay. b) Cột áp Theo phương trình cơ bản đối với bánh công tác bơm cánh dẫn có: 15 22 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 21 11221 60 1 . 1 ) ( 1 nD u c R R u c g H u c R R u c u g H cucu g H uu uu uu         −       =         −= −= ∞ ∞ ∞ π Suy ra: const nD H = ∞ 22 1 . (2-21) Hoặc: 2 2 1 22 1 1 .         =                 = ∞ ∞ N M N M N M N M n n n n D D H H λ (2-22) Đối với cánh công tác tua bin, lập luận như trên ta cũng được kết quả như phương trình (2-22). Vậy tỷ số cột áp của hai máy thủy lực cánh dẫn tương tự tỷ lệ bậc hai với tỷ số đường kính bánh công tác và tỷ số vòng quay. c) Công suất Theo (1-8) ta có thể viết: N M N M N M N M H H Q Q N N ∞ ∞ = 1 1 γ γ Từ (2-20) và (2-22) ta được: 3 5 1 35         =                 = N M N M N M N M N M N M n n n n D D N N λ γ γ γ γ (2-23) Vậy tỷ số công suất thủy lực của hai máy cánh dẫn tương tự tỷ lệ bậc năm với tỷ số đường kính bánh công tác, tỷ lệ bậc ba với tỷ số vòng quay và tỷ lệ bậc một với tỷ số trọng lượng riêng của chất lỏng làm việc. d) Mômen Tỷ số mômen quay của hai máy có thể viết: N N M M N M N n n N M M .= Thay (2-23) vào ta được: 2 5 1 25         =                 = N M N M N M N M N M N M n n n n D D M M λ γ γ γ γ (2-24) Vậy tỷ số mômen quay của hai máy cánh dẫn tương tự tỷ lệ bậc năm với tỷ số đường kính bánh công tác, tỷ lệ bậc hai với tỷ số vòng quay và tỷ lệ bậc một với tỷ số trọng lượng riêng của chất lỏng làm việc. * Từ (2-23) có: 16 Ntl tl const nD N λ γ == 35 . (2-25) λ Ntl gọi là hệ số công suất thủy lực, đơn vị là s 2 /m Từ (2-25) rút ra: N tl = λ Ntl .γ.D 5 .n 3 (2-26) Nhận xét: hệ số công suất thủy lực chính bằng công suất của bánh công tác máy thủy lực cánh dẫn trao đổi với dòng chất lỏng khi bánh công tác có D = 1m; n = 1 v/ph và trọng lượng riêng chất lỏng γ = 1N/m 3 . * Từ (2-24) có: Mtl const nD M λ γ == 25 . (2-27) λ Mtl gọi là hệ số mômen thủy lực, đơn vị s 2 /m Từ (2-27) rút ra: M = λ Mtl .γ.D 5 .n 2 (2-28) Nhận xét: hệ số mômen thủy lực chính bằng mômen quay của bánh công tác máy thủy lực cánh dẫn truyền cho chất lỏng khi bánh công tác có D = 1m; n = 1 v/ph và trọng lượng riêng chất lỏng γ = 1N/m 3 . 2.1.4. Số vòng quay đặc trưng Để việc sử dụng, thiết kế chế tạo máy thủy lực được thuận tiện và kinh tế, giống như các sản phẩm công nghiệp khác, máy thủy lực cánh dẫn cũng được tiêu chuẩn hóa. Mỗi loại máy thủy lực cánh dẫn sản xuất ra được chia thành nhiều nhóm, trong cùng một nhóm các máy này đều có đặc tính làm việc và hiệu suất như nhau, nghĩa là chúng tương tự với nhau. Để đặc trưng cho một nhóm, người ta dùng máy mẫu tượng trưng (mô hình) và quy định máy mô hình có các thông số sau: H s = 1m cột chất lỏng Q s = 0,075 m 3 /s (2-29) n s : số vòng quay trong 1 phút η s : hiệu suất có lợi nhất Bất kỳ máy nào chế tạo ra cũng phải tương tự với máy mô hình cùng hệ thống. Các thông số làm việc của máy đó và máy mô hình quan hệ với nhau theo luật tương tự. Từ (2-20) và (2-22) ta có: n n Q Q ss . 3 1 λ = (2-30) 2 2 1 .       = n n H H ss λ (2-31) Thay giá trị H s và Q s và biến đổi được: 17 4 3 65,3 H Qn n s = (2-32) Hoặc theo (2-23) ta có: 3 5 1       = n n N N ss λ (2-33) ta cũng được 4 5 . 167,1 H Nn n s = (2-34) Với H (m), Q (m 3 /s), n (v/ph), N (KW) Muốn biết một máy thủy lực cánh dẫn nào đó thuộc nhóm của máy mô hình nào, người ta dùng số vòng quay n s tính theo công thức (2-32) hoặc (2-34) để phân biệt nên thường gọi n s là số vòng quay đặc trưng. Vậy số vòng quay đặc trưng n s của một máy thủy lực cánh dẫn không phải là số vòng quay thực của máy đó, mà là số vòng quay của máy mô hình tương tự có các thông số ghi ở (2- 29) Số vòng quay đặc trưng có ý nghĩa rất lớn trong việc tính toán thiết kế và sử dụng máy thủy lực cánh dẫn. 2.2. Bơm li tâm 2.2.1. Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bơm li tâm a) Phân loại Bơm li tâm thuộc loại bơm cánh dẫn, được phân theo các loại sau: * Phân loại theo cột áp của bơm: - Bơm cột áp thấp: H < 20 m cột nước - Bơm cột áp trung bình : H = (20 ÷ 60) m cột nước - Bơm cao áp: H > 60 m cột nước. Hình 2.3: Bơm li tâm trục ngang * Phân loại theo số bánh công tác lắp nối tiếp trong bơm: 18 - Bơm có một bánh công tác gọi là bơm một cấp. Cột áp của bơm một cấp bị hạn chế bởi số vòng quay và sức bền của cánh dẫn, nên thường không vượt quá 100 m cột nước. - Bơm có nhiều bánh công tác lắp nối tiếp gọi là bơm nhiều cấp. Cột áp của bơm nhiều cấp gần bằng tổng số cột áp của các bánh công tác có trong bơm, còn lưu lượng của bơm là lưu lượng của một bánh công tác. Hình 2.4. Bơm li tâm nhiều cấp * Phân loại theo cách dẫn chất lỏng vào bánh công tác: - Bơm có bánh công tác hút chất lỏng từ một phía gọi là bơm một miệng hút (bơm công xôn). Với cách hút chất lỏng từ một phía, lưu lượng của bơm bị hạn chế, ngoài ra còn gây nên lực hướng trục trong bơm. - Bơm có bánh công tác hút chất lỏng từ hai phía gọi là bơm hai miệng hút. Bánh công tác của bơm hai miệng hút được xem như hai bánh công tác của bơm một miệng hút có cùng kích thước ghép lại với nhau, do đó lưu lượng bơm tăng gấp đôi còn cột áp vẫn không đổi. Ngoài ra với cách hút chất lỏng từ hai phía đối xứng sẽ không gây ra lực hướng trục trong bơm, có điều kiện bố trí bơm ở giữa hai gối đỡ trục, làm tăng thêm độ bền vững. b) Cấu tạo Xét về mặt cấu tạo, bơm li tâm của bất kỳ loại nào cũng bao gồm các bộ phận chủ yếu sau: Trục bơm 1, bánh công tác 2, các bản lá 3, thân bơm 4, ống hút 5, ống phun 6, ống loa 7, lưới hút 8, khoá đổ chất lỏng vào bơm 9 (hình 2.4). Ở những chỗ trục xuyên qua vỏ bơm người ta đặt những vòng lót để giữ kín không cho chất lỏng chảy ra ngoài cũng như ngăn không khí xâm nhập vào bơm. Bánh công tác thường được đúc liền với các bản lá bằng thép, gang hoặc đồng. Nó có cấu tạo hút một phía hoặc hai phía. Số bản lá trong bánh công tác tuỳ thuộc vào loại bơm li tâm khác nhau mà có thể có từ 2 đến 12. Thân bơm hầu hết đúc theo hình xoắn ốc để cho chất lỏng thoát raa từ bánh công tác vào ống phun được êm dịu. Buồng xoắn ốc nối liền với ống loa 7, tại đây vận tốc chất lỏng giảm xuống còn trong buồng xoắn ốc chất lỏng chuyển động với vận tốc không đổi, nhưng tiết diện của buồng tăng dần, do đó lưu lượng của dòng chất lỏng thay đổi dần theo. 19 6 3 2 4 1 7 9 8 5 6 9 Po 1 7 Po 4 3 2 8 5 Hình 2.5. [...]... phận dẫn hướng 3 và vỏ 3 (thân) bơm 4 Bánh công tác hình khối trụ được gắn liền với trục Trên 1 bánh công tác có gắn các cánh dẫn mặt cong, phân bố đều xung quanh Số cánh dẫn trên mỗi bánh công tác có thể có từ 2 đến 6 Vỏ (thân) bơm hình trụ rỗng, phía trong có gắn các cánh dẫn hướng và bộ phận ổ đỡ trục Phần trên của thân bơm được uốn cong để Hình 2-8 tiện nối tiếp trục bơm với động cơ và đảm bảo dẫn. .. qua các máng dẫn là chuyển động nhanh dần nên áp suất của dòng chảy giảm dần, gây ra trên mặt cánh dẫn áp suất phản lực, tác dụng lên các cánh dẫn làm cho bánh công tác quay Để biểu thị mức độ phản lực trong tua bin, người ta xét tỷ số ε = Ht là hệ số phản lực H0 2 C12 C 2 = ; khi đó tua bin được gọi là phản lực toàn phần và thế năng (Ht) càng lớn Nếu ε = 1, thì 2g 2g thì năng lượng mà bánh công tác... vận tốc lớn đập vào các cánh dẫn của bánh công tác Nhờ xung lực của dòng tia trên các cánh dẫn làm cho bánh công tác quay Do đó tua bin xung lực còn được gọi là tua bin dòng tia tự do Nói chung tính năng và phạm vi sử dụng của hai loại tua bin giới thiệu ở trên là khác nhau 30 Thông thường tua bin phản lực dùng với cột nước thấp, trung bình và lưu lượng lớn; còn tua bin xung lực dùng với cột nước cao... cụ thể Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu một số kiểu tua bin thông dụng 2.4.2 Tua bin phản lực a) Kết cấu và phân loại Xét sơ đồ cấu tạo (hình 2-10) của tua bin phản lực gồm: buồng tua bin 1, bộ phận dẫn hướng 2, bánh công tác cùng các cánh dẫn 3, ống hút 4, cần xoay của xi lanh lực 5 MNTL 5 H 2 3 1 MNHL 4 Hình 2.10 Tua bin làm việc như sau: Nước từ buồng tua bin 1 chảy qua bộ phận dẫn hướng 2,... chỉnh lưu lượng dòng nước chảy vào tua bin thì người ta có thể xoay các cánh dẫn hướng xung quanh trục của nó đến góc độ cần thiết Trục cánh dẫn hướng 2 nối liền với vành xoay và được điều khiển bỡi hai cần xoay của xi lanh lực 5 Cần xi lanh lực được chuyển động nhờ một hệ thống điều khiển tự động, làm thay đổi độ mở của cánh dẫn Cùng lúc lưu lượng và góc độ chuyển động của dòng chảy vào bánh công... Buồng tua bin có tác dụng tạo nên dòng chảy đối xứng qua trục ở lối vào của bộ phận dẫn hướng Bộ phận dẫn hướng gồm hệ thống cánh dẫn phân bố đều xung quanh bánh công tác Buồng tua bin và bộ phận dẫn hướng có tác dụng hướng dòng chảy vào các máng dẫn của bánh công tác một cách điều hoà, ổn định và êm thuận Ngoài ra bộ phận dẫn hướng còn được dùng để điều chỉnh lưu lượng và công suất của tua bin Buồng tua... Tua bin phản lực và tua bin xung lực - Tua bin phản lực: Nếu tua bin làm việc với Ht > 0, (tức áp suất của dòng chảy ở lối vào bánh công tác lớn hơn ở lối ra) thì ta có tua bin phản lực Dòng chảy qua bánh công tác là dòng liên tục điền đầy toàn bộ các máng dẫn; đồng thời dòng chảy biến đổi cả về động năng và thế năng Trong tua bin phản lực, chuyển động tương đối của dòng chảy qua các máng dẫn là chuyển... chính xác cao, nhất là bộ phận dẫn hướng 2 có cánh dẫn đặt nghiêng Hiện nay loại tua bin này vẫn được tiếp tục nghiên cứu để ứng dụng cho những trường hợp riêng 2.4.3 Tua bin xung lực c) Kết cấu và phân loại Tua bin xung lực kiểu đơn giản nhất đã có từ rất lâu nhưng mãi đến cuối thế kỷ thứ 19 mới xuất hiện các loại tua bin xung lực hiện đại Nguyên lý làm việc của tua bin xung lực là biến thế năng của dòng... xung lực * Cột áp và công suất - Cột áp H của nhà máy thuỷ điện là: H = Zt - Zh, Zt, Zh - mực nước thượng lưu và hạ lưu - Cột nước làm việc của tua bin: H0 = H - Σh - ∆H Trong đó: Σh - tổn thất cột nước ở ống dẫn, ∆H - khoảng cách từ mặt nước hạ lưu đến mặt cánh dẫn làm việc Mặt khác, theo (6-1) ta có: 2 P1 − P2 C12 − C 2 H 0 = Z1 − Z 2 + + γ 2g Ở đây ta thấy: - Vận tốc của dòng chảy ở lối ra cánh dẫn. .. bơm li tâm thì β2 < 900 , đo đó đường đặc tính lý thuyết của bơm là đường nghịch biến bậc nhất AD Khi kể tới ảnh hưởng do số cánh dẫn có hạn, đường đặc tính là đoạn A’D’ HT = εz.HT∞ trong đó εz < 1, là hệ số kể tới ảnh hưởng của số cánh dẫn có hạn Khi kể tới các loại tổn thất thủy lực của dồng chất lỏng qua bánh công tác, các loại tổn thất này đều tỷ lệ với bình phương của vận tốc, tức cũng là với bình . Chương 2 MÁY THỦY LỰC CÁNH DẪN 2.1. Khái niệm cơ bản về MTL cánh dẫn 2.1.1. Khái niệm chung Trong lịch sử phát triển của máy thủy lực thì máy thủy lực cánh dẫn ra đời tương đối muộn,. được mở rộng. Trong máy thủy lực cánh dẫn việc trao đổi năng lượng giữa máy với chất lỏng được thực hiện bằng năng lượng thủy động của dòng chất lỏng qua máy. Máy thủy lực cánh dẫn bao gồm các loại. thiết kế chế tạo máy thủy lực được thuận tiện và kinh tế, giống như các sản phẩm công nghiệp khác, máy thủy lực cánh dẫn cũng được tiêu chuẩn hóa. Mỗi loại máy thủy lực cánh dẫn sản xuất ra được