- Biên dạng cánh hai cung tròn
4.3. Thiết kế Tuabin XK2L mô hình kiểu CINK
4.3.1 Lựa chọn kết cấu
Để thuận tiên cho quá trình thực nghiệm bao gồm: Bố trí các thiết bị gây tải, thiết bị đo và trực quan chọn kết cấu tua bin mô hình sơ đồ Hình .4.4
Đây cũng là kết cấu phổ biến cho các trạm có công suất từ 10 ữ 10000 KW.
4.3.2 Lựa chọn kích th−ớc, thông số cơ sở tua bin mô hình
Để phù hợp với qui mô phòng thí nghiệm và theo các tiêu chuẩn qui định về nghiên cứu thực nghiệm tua bin, chọn các thông số làm việc của tua bin mô hình nh− sau:
- Cột áp làm việc: Htt=10m.
- Công suất tua bin: để phù hợp với thiết bị gây tải và các thiết bị đo và vùng làm việc của tua bin, chọn N=8kW.
- Tốc độ vòng quay: chọn n=430 v/ph
4.3.3 Tính toán các thông số cơ bản của tua bin mô hình
Để thuận tiện cho việc tính toán thiết kế tua bin XK2L, phần mềm Tính toán tua bin XK2L đã đ−ợc xây dựng, viết bằng ngôn ngữ VISUAL BASIC chạy trên nền WINDOWS. Phần mềm này cho phép xác định các thông số thiết kế cơ bản của tua bin nh− đ−ờng kính trong và ngoài bánh công tác, biên dạng các lá cánh, bề rộng vòi phun… Các file số liệu sẽ đ−ợc sử dụng để dùng để tự động vẽ ra biên dạng lá cánh bánh xe công tác và vòi phun bằng AUTO CAD.
Sau khi chạy ch−ơng trình phần mềm tính toán tua bin XK2L, với việc lựa chọn ph−ơng pháp thiết kế biên dạng vòi phun và lá cánh bánh xe công tác theo ph−ơng pháp một cung tròn, tua bin mô hình có các thông số chính nh− sau:
Nhập các số liệu đầu vào:
Cột áp: H=10m
L−u l−ợng: Q=0.15m3/s
- Cột n−ớc H= 10m - L−u l−ợng Q= 0.15m3/s - Công suất N=8.3 kW - Vòng quay n =430v/ph
- Đ−ờng kính ngoai BCT D1=300mm (phù hợp với tiêu chuẩn qui định về thực nghiệm tua bin)
- Bề rộng bánh công tác B=125mm - Góc ôm vòi phun Φ=110o
4.3.4 Thiết kế bánh xe công tác
Đ−ờng kính BCT tua bin mô hình D1=300mm. Các biên dạng lá cánh đ−ợc xây dựng theo ph−ơng pháp một cung tròn. Cơ sở lý thuyết và ph−ơng pháp xây dựng biên dạng lá cánh đã đ−ợc trình bày trong phần 4.1.2. Sử dụng phần mềm Tính toán tua bin XK2L, lựa chọn phần số liệu tính toán chuyển sang Auto CAD để tự động vẽ biên dạng lá cánh. Biên dạng lá cánh đ−ợc xây dựng dựa trên toạ độ các điểm trong bảng kết quả d−ới đây.
a a
Hình 31. Bánh công tác của tua bin mô hình
Số lá cánh của tua bin mô hình: chọn zc = 30.
4.3.5. Vòi phun
Nguyên lý tính toán và thiết kế biên dạng vòi phun đã đ−ợc trình bày trong Ch−ơng 3. Sử dụng ch−ơng trình Tính toán tua bin XK2L để xác định toạ độ các điểm cơ sở trong bảng kết quả d−ới đây để xây dựng biên dạng vòi phun. Bảng tính này cũng đ−ợc kết nối với phầnmềm AutoCAD để tự động xây dựng biên dạng vòi phun.
a
a i
i
i - i
Hình 32. Biên dạng cơ cấu cánh h−ớng n−ớc cung tròn của Tua bin mô hình
4.3.6 ống hút
Theo các tài liệu nghiên cứu thực nghiệm của Trung quốc thì diện tích mặt cắt ống hút đ−ợc tính toán theo công thức:
F= (Qmax/V4) + (50-100mm2)
Với V4= (0.07 V12)1/2 = (0.071 x 2gH)1/2
ống hút của tua bin mô hình đ−ợc tính toándựa vào các công thức trên và tham khảo thiết kế ống hút của mô hình tua bin XK2L của hãng CINK.