chi tiet dang cang +ban ve

 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

PHÁƯN III
THIÃÚT KÃÚ BƯN G XỒÕN
3. THIÃÚT KÃÚ BƯN G XỒÕN
3.1. ÂÀÛC ÂIÃØM, NHIÃÛM VU,Û U CÁƯU :
Bưng túc bin âỉåüc dng âãø dáùn nỉåïc tỉì äúng dáùn âãún túc bin v hçnh
thnh dng chy tải cỉía vo ca BPHD.
Bưng túc bin phi âm bo cạc u cáưu sau :
- Dáùn nỉåïc âãưu âàûn lãn chu vi cạc cạnh hỉåïng nỉåïc âãø tảo nãn dng chy âäúi
xỉïng våïi trủc túc bin.
- Täøn tháút thy lỉûc trong bưng âàûc biãût l BPHD l nh nháút.
- Bưng cọ kêch thỉåïc nh v kãút cáúu âån gin.
- Dãù näúi tiãúp våïi âỉåìng äúng dáùn nỉåïc ca nh mạy thy âiãûn, tha mn våïi
u cáưu xáy dỉûng ca nh mạy.
3.2. PHÁN LOẢI BƯNG TÚC BIN :
Hçnh dảng v cáúu trục ca bưng túc bin ráút khạc nhau. Theo cạc quan âiãøm
khạc nhau cọ thãø phán loải bưng túc bin nhỉ sau :
- Phán loải theo tênh cháút dng chy trong bưng túc bin cọ :
• Kiãøu håí : Dng chy trong bưng túc cọ màût tỉû do.
• Kiãøu kên : Dng chy trong bưng cọ ạp.
- Phán loải theo hçnh dạng bưng túc bin cọ :
• Hçnh chỉỵ nháût
• Hçnh häüp trn
• Hçnh trủ thàóng
• Hçnh xồõn
• Bưng cọ hai nhạnh dáùn nỉåïc vo
• Bưng gäưm cọ hai nhạnh tiãút diãûn chỉỵ nháût

- Phán loải theo cáúu tảo bưng túc bin cọ :
• Loải gäù
• Loải bã täng cäút thẹp
• Loải kim loải
• Loải häùn håüp : ạo trong bàòng kim loải, v bàòng bã täng cäút thẹp.
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang

1


 Âäư ạn täút nghiãûp
Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê
nghiãûm Francis
3.3. Tênh toạn thy lỉûc bưn g xồõn :
Âäúi våïi TB Francis dng âãø lm thê nghiãûm, ta chn loải bưng xồõn kim
loải cọ gọc äm ϕmax = 3450, cọ tiãút diãûn ngang l hçnh trn. Sau âáy ta tiãún hnh tênh
toạn thy lỉûc cho bưng xồõn.
Mủc âêch ca viãûc tênh toạn thy âäüng cho bưng xồõn l xạc âënh cạc úu täú
cå bn nhỉ kêch thỉåïc tiãút diãûn vo, kêch thỉåïc ngoi, gọc äm, qui lût thay âäøi tiãút
diãûn tiãúp theo ca bưng xồõn.Cạc kêch thỉåïc nọi chung v giạ thnh bưng xồõn
tênh âỉåüc cng phi l nh nháút, cn täøn tháút trong bưng xồõn khäng âỉåüc vỉåüt
quạ giạ trë cho phẹp.
Bưng xồõn âỉåüc thiãút kãú theo gi thuút dng cháút lng trong âọ l dng
cháút lng chy thãú v âäúi xỉïng våïi trủc túc bin, ta chn phán bäú ca cháút lng
trong bưng xồõn theo qui lût vu.r = const hay cn gi l qui lût diãûn têch khäng
âäøi. Våïi qui lût ny khi chuøn âäüng quanh trủc túc bin, mäùi âiãøm trong bưng
xồõn âãưu sinh cäng, åí âọ cháút lng chè tảo nãn mäüt lỉåüng cháút lng chy vng cáưn
thiãút åí cỉía vo ca cạc cạnh hỉåïng dng m thäi. Chè sau khi chy vo BXCT, cháút

lng måïi thay âäøi momen âäüng lỉåüng ca mçnh âãø truưn nàng lỉåüng ca mçnh cho
trủc túcbin.
Cạc tiãút diãûn ngang ca bưng xồõn phi âỉåüc chn sao cho lỉu lỉåüng phán
bäú âãưu trãn chu vi cạc cạnh hỉåïng dng, tỉïc l phi tha mn âiãưu kiãûn :
Q tt .ϕ
Qϕ =

345

(3.1)

Qϕ : L lỉu lỉåüng qua tiãút diãûn ỉïng våïi gọc äm ϕ
Qtt : L lỉu lỉåüng tênh toạn ca túc bin.
Khi tênh toạn thy âäüng bưng xồõn, ngoi qui lût trãn ta cn cọ cạc qui
lût tênh toạn khạc nhỉ : qui lût váûn täúc trung bçnh khäng âäøi (v 0 = const), qui lût
váûn täúc gim dáưn. ÅÍ âáy ta chn qui lût diãûn têch khäng âäøi âãø tênh toạn thy âäüng
bưng xồõn túc bin Francis.
Váûn täúc tải mäùi âiãøm trong bưng xồõn âãưu cọ thãø phán ra hai thnh pháưn l
váûn täúc hỉåïng kênhVu v váûn täúc vng Vv.
Lỉu lỉåüng qua tiãút diãûn i báút k ca bưng xồõn âỉåüc xạc âënh theo hai gi
thuút sau :
* Dng chy phán bäú âãưu lãn chu vi cạc cạnh hỉåïng dng. Cọ nghéa l thnh
pháưn váûn täúc vr = const åí mi âiãøm vng quanh bäü pháûn hỉåïng dng
* Váûn täúc vng Vv tải âiãøm báút k trong bưng xồõn phi tn theo qui lût
Vu.r = K = const.
r : Khong cạch tỉì âiãøm âang xẹt âãún trủc túc bin.
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang

2


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
K : Hũng sọỳ buọửng xoừn.

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

Lổu lổồỹng nổồùc chaớy qua tióỳt dióỷn ngang o-i õổồỹc giồùi haỷn bồới kờch thổồùc R i
vaỡ ra .
Ri

Ri

ra

ra

Q i = Vu .b ( r ) .d r = K

b (r)
r

dr

(3.2)

Mỷt khaùc muọỳn õaớm baớo õióửu kióỷn nổồùc phỏn bọỳ õóửu lón chu vi bọỹ phỏỷn
hổồùng doỡng thỗ phaới thoớa maợn õióửu kióỷn sau :

Q tt . i
Qi =

345

(3.3)

i : Laỡ goùc trung tỏm tổồng ổùng vồùi tióỳt dióỷn i vaỡ õổồỹc xaùc õởnh theo cọng
thổùc sau :
345.K
i =
Q tt

Ri



b (r)
r

ra

dr

(3.4)

Lổu lổồỹng õi qua tióỳt dióỷn vaỡo, tổùc laỡ õi qua tióỳt dióỷn ổùng vồùi goùc ọm lồùn nhỏỳt
max seợ laỡ :
Q v = Q max =

i
b (r )
Q tt . max
= K
dr
345
r
ra

R

(3.5)

Hũng sọỳ K õổồỹc xaùc õởnh theo õióửu kióỷn ban õỏửu, nóỳu bióỳt vỏỷn tọỳc trung bỗnh
taỷi tióỳt dióỷn vaỡo. Vỏỷn tọỳc naỡy õổồỹc tờnh theo cọng thổùc thổỷc nghióỷm.
Vv = K v H tt

(3.6)

Trong õoù : Kv laỡ hóỷ sọỳ kinh nghióỷm xeùt õóỳn tọứn thỏỳt thuớy lổỷc vaỡ caùc kờch thổồùc kinh
tóỳ cuớa buọửng xoừn.
Tióỳt dióỷn vaỡo õổồỹc xaùc õởnh dổỷa vaỡo Qv vaỡ Vv
Q v Q tt . max
Fv =

Vv

=

345.Vv

(3.7)

Vỗ tióỳt dióỷn coù daỷng hỗnh troỡn nón dióỷn tờch tióỳt dióỷn õổồỹc xaùc õởnh theo cọng
thổùc :
Fv = .2v

(3.8)

Vồùi : v : Baùn kờnh cuớa tióỳt dióỷn vaỡo
Nhổ vỏỷy lổu lổồỹng nổồùc chaớy qua tióỳt dióỷn troỡn bỏỳt kyỡ cuớa buọửng xoừn tờnh
theo cọng thổùc sau õỏy.
R

R

d
b
Q = d r = 2 2 (r D) 2 . r
r
r
ra
ra
2K[ ra + ra ( ra + 2 ) ]
SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang

3

ọử aùn tọỳt nghióỷp
Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
nghióỷm Francis
Thay Q vaỡo phổồng trỗnh sau ta coù :
=

345.Q 345
=
.2 .K[ ra + ra ( ra + 2 ) ]
Q tt
Q tt

(3.9)

= C[ ra + ra ( ra + 2 )
Vồùi C =

345.2K
Q tt

Ta xaùc õởnh hóỷ sọỳ C (hay hũng sọỳ K) bũng caùch thóỳ trở sọỳ max vaỡ baùn kờnh
max õaợ cho bióỳt ồớ tióỳt dióỷn vaỡo phổồng trỗnh sau :
max
C=
ra + ra ( ra + 2 )

(3.10)

Ta cuợng coù thóứ xaùc õởnh õổồỹc baùn kờnh cuớa mọựi tióỳt dióỷn troỡn bỏỳt kyỡ ổùng

vồùi goùc ọm theo phổồng trỗnh sau :


= + 2ra
C

C

(3.11)

vaỡ baùn kờnh R
R = ra + 2

(3.12)

Hỗnh 3.1
Sau õỏy ta seợ aùp duỷng caùc cọng thổùc duỡng õóứ tờnh toaùn buọửng xoừn tuọỳc bin
vaỡo tuọỳc bin thióỳt kóỳ Francis.
+ Xaùc õởnh caùc kờch thổồùc cồ baớn cuớa buọửng xoừn
SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang

4


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

Hỗnh 3.2.
Vồùi õổồỡng kờnh baùnh xe cọng taùc D2 = 210mm. óứ õaớm baớo cho vióỷc thaùo
lừp baùnh xe cọng taùc õổồỹc dóự daỡng, ta choỹn D0. Theo tuọỳc bin mọ hỗnh ta choỹn D0 =
230 (mm)
Da = 2.ra
Vồùi ra : Laỡ khoaớng caùch tổỡ truỷc tuọỳc bin õóỳn õốnh goùc coù caùc caỷnh tióỳp tuyóỳn
vồùi tióỳt dióỷn troỡn cuớa buọửng xoừn.
Theo kinh nghióỷm thỗ ra õổồỹc xaùc õởnh theo õổồỡng kờnh D1 taỷi cổớa vaỡo cuớa
baùnh xe cọng taùc.
ra= 0,8D1
= 0,8 ì 210 = 168 (mm)
Vỏỷy : Da = 2 ì ra
= 2 ì 168 = 336 (mm)
Vỏỷy caùc kờch thổồùc cồ baớn :
D1= 210 (mm)
D2= 210 (mm)
D0 = 230 (mm)
Da = 336 (mm)
+ Vỏỷn tọỳc taỷi cổớa vaỡo :
SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang

5


ọử aùn tọỳt nghióỷp
Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
nghióỷm Francis

Theo taỡi lióỷu [1] thỗ ta coù vỏỷn tọỳc taỷi cổớa vaỡo trong buọửng xoừn nũm trong
khoaớng (2ữ9) m/s. Vồùi tuọỳc bin thióỳt kóỳ, ta choỹn vỏỷn tọỳc cổớa vaỡo cuớa buọửng xoừn laỡ
v0 = 3 m/s.
+ Xaùc õởnh baùn kờnh tióỳt dióỷn vaỡo theo cọng thổùc sau :
Fv


v =

Trong õoù :

(3.13)

Q

v
Fv = V
v

Fv : Dióỷn tờch tióỳt dióỷn taỷi cổớa vaỡo
Qv : Lổu lổồỹng taỷi cổớa vaỡo; Qv = Qtt = 0,1 (m3/s)
Vv : Vỏỷn tọỳc taỷi cổớa vaỡo u3 = 3 (m/s)

Vỏỷy :

v =

Qv
.Vv

=

Q tt
=
.Vv

0,1
3,14 ì 3

= 103 (mm)

+ Xaùc õởnh hóỷ sọỳ C theo cọng thổùc :
max
C=
ra + v ra ( ra + 2 v )
Trong õoù :

max : Goùc ọm lồùn nhỏỳt (choỹn max = 3450)
v : Baùn kờnh taỷi tióỳt dióỷn cổớa vaỡo, v = 103 (mm)
ra: Khoaớng tổỡ truỷc tuọỳc bin õóỳn õốnh goùc coù caùc caỷnh tióỳp tuyóỳn vồùi

tióỳt dióỷn troỡn cuớa buọửng xoừn vaỡ ra = 168 (mm)
max
C=
ra + v ra ( ra + 2 v )
Vỏỷy :
=

345

0,168 + 0,103 - 0,168(0,168 + 2.0,103)

= 16964,25

+ Lổu lổồỹng vaỡ baùn kờnh cuớa buọửng xoừn ổùng vồùi goùc ọm i tổồng ổùng laỡ
Q tt .
Q =

345
0,1
=
ì = 0,0002898
345

v =



+ 2 ra .
C
C

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang

6


ọử aùn tọỳt nghióỷp

nghióỷm Francis


v = + 2 ra .
C

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

C


2 ì 0,168 ì
+
16964,25
16964,25

=
+ 0,0044504
16964,25
=

Baớng 3.1 : Caùc kóỳt quaớ tờnh toaùn buọửng xoừn

0
5
10
15
20
25
30

35
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145

Q
0
0.001449
0.002899
0.004348

0.005797
0.007246
0.008696
0.010145
0.010145
0.011594
0.013043
0.014493
0.015942
0.017391
0.018841
0.02029
0.021739
0.023188
0.024638
0.026087
0.027536
0.028986
0.030435
0.031884
0.033333
0.034783
0.036232
0.037681
0.03913
0.04058
0.042029

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

0
0.010246
0.014663
0.018121
0.021082
0.023726
0.026144
0.028392
0.028392
0.030505
0.032507
0.034416
0.036247
0.038009
0.039712
0.041361
0.042963
0.044521
0.046041
0.047525
0.048977
0.050399
0.051793
0.05316
0.054504
0.055825
0.057125
0.058406
0.059667

0.06091
0.062137

R
0.168
0.188492
0.197326
0.204241
0.210163
0.215451
0.220289
0.224784
0.224784
0.229009
0.233014
0.236833
0.240494
0.244019
0.247424
0.250722
0.253925
0.257043
0.260082
0.263051
0.265954
0.268797
0.271585
0.274321
0.277008
0.279651

0.282251
0.284811
0.287334
0.289821
0.292275

Trang

7


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
150
155
160
165
170
175
180
185
190
195
200
205
210
215
220
225
230

235
240
245
250
255
260
265
270
275
280
285
290
295
300
305
310
315
320
325
330
335
340
345

0.043478
0.044928
0.046377
0.047826
0.049275
0.050725

0.052174
0.053623
0.055072
0.056522
0.057971
0.05942
0.06087
0.062319
0.063768
0.065217
0.066667
0.068116
0.069565
0.071014
0.072464
0.073913
0.075362
0.076812
0.078261
0.07971
0.081159
0.082609
0.084058
0.085507
0.086957
0.088406
0.089855
0.091304
0.092754
0.094203

0.095652
0.097101
0.098551
0.1

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
0.063348
0.064544
0.065725
0.066893
0.068047
0.069189
0.070319
0.071437
0.072545
0.073641
0.074728
0.075804
0.076871
0.077929
0.078979
0.080019
0.081052
0.082076
0.083093
0.084102
0.085104
0.086099

0.087087
0.088068
0.089043
0.090012
0.090975
0.091931
0.092882
0.093828
0.094767
0.095702
0.096631
0.097555
0.098474
0.099389
0.100298
0.101203
0.102103
0.102999

0.294696
0.297088
0.29945
0.301786
0.304094
0.306378
0.308638
0.310875
0.313089
0.315282
0.317455

0.319609
0.321743
0.323859
0.325957
0.328038
0.330103
0.332152
0.334185
0.336204
0.338208
0.340198
0.342174
0.344137
0.346087
0.348024
0.349949
0.351863
0.353765
0.355655
0.357535
0.359404
0.361262
0.36311
0.364949
0.366777
0.368596
0.370406
0.372207
0.373999

Trang

8


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

+ Caùc kờch thổồùc cồ baớn cuớa buọửng xoừn
L = 310 (mm)
L1= 240 (mm)
L2 = 269,5 (mm)
Goỹi Db laỡ õổồỡng kờnh tióỳt dióỷn ọỳng taỷi chọự nọỳi tióỳp vồùi õổồỡng ọỳng dỏựn. Theo
kinh nghióỷm thỗ õổồỡng kờnh tióỳt dióỷn naỡy xaùc õởnh theo cọng thổùc.
Db = 2v + 2 ì L ì tg
Trong õoù :
L : Chióửu daỡi cuớa õoaỷn ọỳng cọn, L = 310mm
: Goùc cọn cuớa õoaỷn ọỳng tổỡ dióỷn tờch tióỳt dióỷn vaỡo.
Ta choỹn : = 50
v : Baùn kờnh tióỳt dióỷn cổớa vaỡo : v = 103 (mm)
Vỏỷy : Db = 2v + 2 ì L ì tg50
= 2 ì 103 +2 ì 310 ì tg50
= 249,74
Db = 250 (mm)

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang

9


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

PHÁƯN 4
THIÃÚT KÃÚ ÄÚN G HỤT
4. ÄÚN G HỤT :
4.1. VAI TR V NHIÃÛM VỦ CA ÄÚNG HỤT :
ÄÚng hụt l mäüt bäü pháûn khäng thãø thiãúu âỉåüc åí túc bin phn kêch. Nọ cọ
cạc cäng dủng sau :
* Dáùn nỉåïc tỉì bạnh xe cäng tạc xúng hả lỉu våïi täøn tháút nàng lỉåüng bẹ
nhátú.
* Sỉí dủng cäüt nỉåïc hçnh hc nãúu bạnh xe cäng tạc âỉåüc bäú trê trãn mỉûc nỉåïc
hả lỉu, thûn tiãûn cho cäng viãûc sỉía chỉỵa v gim giạ thnh xáy dỉûng cho nh mạy
âỉåüc náng lãn v khäng bë täøn tháút âãún cäüt nỉåïc.
* Thu hẻp mäüt pháưn låïn cäüt nỉåïc âäüng nàng dng nỉåïc ra khi bạnh xe cäng
tạc.
Âãø cọ thãø sỉí dủng âỉåüc pháưn låïn âäüng nàng ca dng chy sau khi ra khi
bạnh xe cäng tạc, äúng hụt thỉåìng lm dảng loe dáưn nãn gim âỉåüc täøn tháút cäüt nỉåïc
váûn täúc åí tiãút diãûn ra äúng hụt, âäưng thåìi tàng âäü chán khäng ngay sau bạnh xe cäng
tạc, do âọ lm tàng kh nàng thoạt nỉåïc ca túc bin. Trë säú âäüng nàng âọ låïn hay
nh phủ thüc vo kiãøu túc bin v hãû säú t täúc.
Sau âáy ta nghiãn cỉïu vãư quạ trçnh lm viãûc ca äúng hụt theo så âäư nhỉ hçnh
Pa

HZ =

T
L

Z 0 -Z3

v (dảng äúng hụt loe) trủc âỉïng.

3

3

Z3

Z0

Ps

Pa

T
L

Z5

H
L

5

SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

5

Trang 10


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê
Hçnh 4.1. Så âäư tênh toạn äúng hụt loe

p lỉûc tải mẹp ra ca bạnh xe cäng tạc âỉåüc xạc âënh theo phỉång trçnh
Becnuly.
α 3V32
P3
P
α V2
+ Z3 +
= 5 − Z 5 + 5 5 + Σ.h.w 3−5
γ
2g
γ
2g

(4.1)

Màût khạc ta cọ :

P5 Pa
=
+ Z5
γ
γ

(4.2)

Nãn :
α 3V32
P3
P α V2
+ Z3 +
= a + 5 5 + Σ.h.w 3−5
γ
2g
γ
2g
α 3 V3 α 5 V52
P
P3
= −Z 3 −
+
+ Σ.h.w 3−5 + a
γ
2g
2g
γ
2

Nhỉ váûy sau bạnh xe cäng tạc s tảo ra âäü chán khäng
PeK Pat P3
α 3 V32 − α 5 V52
=
−
= Z3 +
− Σ.h.w 3−5
γ
γ
γ
2g

(4.3)

Nháûn xẹt chung vãư äúng hụt loe :
* Âäü chán khäng âỉåüc tảo ra sau bạnh xe cäng tạc cọ trë säú bàòng cäüt nỉåïc âỉåüc tàng
thãm khi cọ äúng hụt. Âỉïng vãư màût tảo thnh nàng lỉåüng thç âäü chán khäng sau bạnh
xe cäng tạc cng giäúng nhỉ ạp lỉûc nỉåïc trãn bãư màût lm viãûc ca cạnh túc bin.
Nhỉ váûy trong äúng hụt s tàng thãm cäüt nỉåïc sỉí dủng ca túc bin mäüt trë säú bàòng
trë säú chán khäng åí sau bạnh xe cäng tạc.
* Âãø sỉí dủng nhiãưu nháút âäüng nàng dng nỉåïc sau khi ra khi bạnh xe cäng tạc,
phi cäú gàõn gim váûn täúc tiãút diãûn ra V 5 v täøn tháút thy lỉûc Σhw3-5 ca äúng hụt âãún
mỉïc täúi thiãøu theo kh nàng cho phẹp.
4.2. CẠC KIÃØU ÄÚNG HỤT V PHỈÅNG PHẠP CHN :
4.2.1. Phỉång phạp chn :
Hiãûn nay chỉa xạc âënh chênh xạc âỉåüc dng chy trong äúng hụt, nãn viãûc
lỉûa chn hçnh dảng v kêch thỉåïc ca chụng thỉåìng âỉåüc tiãún hnh bàòng thê nghiãûm
mä hçnh trong phng thê nghiãûm hồûc åí hiãûn trỉåìng. Båíi vç mäüt màût hiãûu sút ca
túc bin phủ thüc vo kêch thỉåïc v hçnh dảng äúng hụt, màût khạc chiãưu cao äúng hụt
cng nh hỉåíng âãún pháưn låïn xáy dỉûng pháưn dỉåïi nỉåïc ca nh mạy thy âiãûn, do

âọ nh hỉåíng âãún giạ thnh xáy dỉûng trảm thy âiãûn. Cho nãn, khi chn äúng hụt
cho mäùi trỉåìng håüp täø mạy ca túc bin tám trủc, ta phi tênh toạn kinh tãú k thût,
trong âọ cọ tênh âãún chãú âäü lm viãûc ca trảm thy âiãûn, âäư phủ ti, cäng sút ca
hãû thäúng....v giạ thnh âáưu tỉ ca nh mạy.
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 11


ọử aùn tọỳt nghióỷp
Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
nghióỷm Francis
Phổồng aùn vồùi ọỳng huùt vaỡo coù caùc chố sọỳ kinh tóỳ kyợ thuỏỷt tọỳt nhỏỳt seợ laỡ
phổồng aùn õổồỹc choỹn.
Vióỷc choỹn hỗnh daỷng vaỡ kờch thổồùc ọỳng huùt laỡ mọỹt vióỷc khaù phổùc taỷp, phaới do
cồ quan thióỳt kóỳ tuọỳc bin cuỡng nhau quyóỳt õởnh. Vỗ thóỳ trong thổỷc tóỳ õaợ xuỏỳt hióỷn ra
nhióửu kióứu ọỳng huùt vaỡ hỗnh daỷng khaùc nhau.
Vồùi tuọỳc bin thióỳt kóỳ laỡ tuọỳc bin tỏm truỷc coù truỷc ngang, duỡng õóứ thờ nghióỷm,

D3

D5

nón cọỹt nổồùc nhoớ, do õoù ta choỹn ọỳng huùt kióứu loe coù tióỳt dióỷn nũm ngang.


L

Hỗnh 4.2. ng huùt loe
4.2.2. Caùc kióứu ọỳn g huùt :

ng huùt truỷc thúng
ỳng huùt loe
ỳng huùt loe loợi giổợa
ỳng huùt cong
ỳng huùt khuyớu cho tuọỳc bin nhoớ truỷc ngang.

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang 12


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

Hỗnh 4.2. Caùc daỷng ọỳng huùt

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang 13


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

4.3. TÊNH TOẠN ÄÚNG HỤT :
ÄÚng hụt loe cọ tiãút diãûn ra hçnh trn âỉåüc chãú tảo dỉûa trãn ngun tàõc cå bn

ca thy âäüng hc l váûn täúc dng chy trong äúng cng bẹ thç âäü måí räüng cho phẹp
ca dng chy cng låïn, m váùn khäng xy ra hiãûn tỉåüng tạch dng khi thnh äúng.
Ngoi ra trong äúng hụt loe, dng âỉåüc biãún âäøi dáưn tỉì hỉåïng dc trủc åí tải tiãút diãûn
vo F3 mäüt cạch thûn låüi hån so våïi äúng hụt chọp. Màût khạc dc theo äúng hụt loe
váûn täúc gim dáưn nãn gọc loe cọ thãø tàng lãn v thnh äúng lải cng cọ dảng thûn

220

375

dng nãn cng chọng khäi phủc dng chy thãú trong äúng hụt.

70
145

724

Hçnh 4.3 Så âäư tênh toạn äúng hụt.
1. ÄÚng näúi ; 2. ÄÚng hụt
Âỉåìng kênh D3 s phủ thüc vo âỉåìng kênh bạnh xe cäng tạc ca túc bin,
nọ phi låïn hån âỉåìng kênh bạnh xe cäng tạc.
Chn D3 = 1,05D2
= 1,05 × 210
= 220 (mm)
Chiãưu di äúng hụt chọp láúy trong khong L2 = (3÷5)D2
Chn : L2 = (3÷5) × 210
= 800mm
Tỉång ỉïng ta cọ gọc β = 60
Nhỉ váûy âỉåìng kênh D5 âỉåüc xạc âënh nhỉ sau :
D5 = D3 + 2.L.tgβ

= 220 +2 × 800.tg60
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 14


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
= 370 (mm)

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

L1 Chióửu daỡi õoaỷn ọỳng nọỳi:
Choỹn L1 = 145 (mm)
Vồùi caùc sọỳ lióỷu ồớ trón ta coù thóứ thióỳt kóỳ õổồỹc ọỳng huùt.

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang 15


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

PHÁƯN 5
THIÃÚT KÃÚ TRỦC TÚC BIN
5. THIÃÚT KÃÚ TRỦC TÚC BIN :
Trủc túc bin l mäüt trong nhỉỵng chi tiãút quan trng, dng âãø truưn chuøn

âäüng quay tỉì bạnh xe cäng tạc âãún mạy phạt âiãûn. Mäüt âáưu trủc làõp chàût våïi bạnh
xe cäng tạc, cn âáưu ra làõp våïi bạnh â âãø cán bàòng túc bin våïi mạy phạt âiãûn.
Khi túc bin lm viãûc, cọ thãø xy ra trỉåìng håüp nguy hiãøm l túc bin bë
quay läưng khi phu ti bë càõt âäüt ngäüt m cạnh hỉåïng dng khäng âỉåüc âọng lải, khi
âọ säú vng quay ca túc bin s ráút låïn. Do váûy khi thiãút kãú trủc ta phi âm bo âäü
an ton cho trủc khi xy ra trỉåìng håüp ny, hay nọi cạch khạc ta tênh trủc khi xy ra
hiãûn tỉåüng quay läưng. Do âọ ta chn säú vng quay läưng ca túc bin lm thäng säú
tênh toạn.
5.1. CHN VÁÛT LIÃÛU CHÃÚ TẢO TRỦC :
Nhỉ â phán têch, trủc l mäüt bäü pháûn quan trng nháút ca túc bin cọ nhiãûm
vủ âãø truưn momen xồõn tỉì bạnh xe cäng tạc âãún roto ca mạy phạt âiãûn. Trủc cọ
thãø lm bàòng thẹp cacbon hay thẹp håüp kim.
Âäúi våïi túc bin thiãút kãú, trủc chëu ti trng khäng låïn làõm nãn ta chn thẹp
cacbon âãø lm trủc.
5.2. CẠC LỈÛC TẠC DỦNG LÃN TRỦC TÚC BIN :
Âãø tênh âỉåüc trủc, trỉåïc hãút ta cáưn phi xạc âënh âỉåüc cạc lỉûc tạc dủng lãn
trủc trong quạ trçnh lm viãûc ca túc bin cạc lỉûc ny bao gäưm :
• p lỉûc ca nỉåïc tạc dủng lãn bạnh xe cäng tạc
• Lỉûc vng do momen xồõn gáy ra
• Trng lỉåüng ca bạnh â
• Trng lỉåüng ca bạnh xe cäng tạc
• Trng lỉåüng ca túc bin
5.2.1. p lỉûc ca nỉåïc tạc dủn g lãn bạn h xe cäng tạc :
p lỉûc ny gáy ra mäüt ti trng dc trủc P Z. Nọ âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc
sau :
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 16

ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
2
PZ = K

4

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

D 1 .H max

(5.1)

K : Hóỷ sọỳ kinh nghióỷm
D1 : ổồỡng kờnh taỷi cổớa vaỡo cuớa baùnh xe cọng taùc
Hmax : Cọỹt aùp lồùn nhỏỳt Hmax = 4 (m)
+ Hóỷ sọỳ tyớ tọỳc :
n
H

n s = 1,167 ì

N TL

(5.2)

H

Vồùi : NTL = .g.Q.H.
NTL = 103 ì 9,81 ì 0,1 ì 4

= 3,924 ì 103 (W)
= 3,924 (KW)
=> ns = 1,167

N TL

n
H

H

= 1,167 ì

750
3,924
ì
= 306,49(V / ph)
4
4

Vồùi giaù trở ns = 306,49 (v/p), theo hỗnh IX-16 cuớa taỡi lióỷu 6 trang 259 ta xaùc
õởnh õổồỹc giaù trở K = 0,35
Vỏỷy lổỷc doỹc truỷc cuớa tuọỳc bin laỡ :
2
pZ = K

2

D 1 H max

3,14
ì 0,212 ì 4
4
= 0,04846( KN )

= 0,35 ì

5.2.2. Lổỷc voỡn g do momen xoừn gỏy ra :
Lổỷc voỡng do momen xoừn gỏy ra õổồỹc tờnh theo cọng thổùc :
P=

2M x
(KN )
D1

(5.4)

D1: ổồỡng kờnh baùnh xe cọn g taùc
Mx : Momen xoừn trón truỷc tuọỳc bin vaỡ õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc
N TL
.
30.N TL
=
. .n
30 ì 3,924
=
= 0,0555(KNm )
0,9 ì 3,14 ì 750

Mx =

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

(5.5)

Trang 17


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
P=

Vỏỷy

=
=

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

2M x
D1

2 ì 30 ì N TL
D1. .n

2 ì 30 ì 3,924
= 0,5289 (KN )
0,21 ì 0,9 ì 3,14 ì 750

5.2.3. Troỹn g lổồỹn g cuớa truỷc tuọỳc bin :

Truỷc tuọỳc bin coù tióỳt dióỷn troỡn vaỡ xem nhổ laỡm bũng vỏỷt lióỷu õọửng chỏỳt nón
troỹng lổồỹng cuớa truỷc õổồỹc tờnh theo:
.D 2
Gt =
ì L ì

(5.6)

4

Trong õoù :

D : ổồỡng kờnh truỷc, choỹn sồ bọỹ D = 0,03 (m)
L : Chióửu daỡi
= 7,8.10 KN/m3. Troỹng lổồỹng rióng cuớa vỏỷt lióỷu laỡm truỷc.

Taới troỹng cuớa truỷc laỡ :
G .D 2
qt = t =
.

(5.7)

L
4
3,14 ì 0,03 2
=
ì 78 = 0,0551 (KN/m)
4

5.2.4.Trong lổồỹn g cuớa baùn h xe cọng taùc :
GBx = 80 (N)
= 0,08 (KN)
5.2.5. Tờnh toaùn kờch thổồùc vaỡ troỹn g lổồỹn g baùn h õaỡ :
Ta bióỳt rũng õổồỡng kờnh baùnh õaỡ caỡng lồùn thỗ momen caỡng lồùn, nhổng noù
phaới haỷn chóỳ theo õióửu kióỷn bóửn cuớa vỏỷt lióỷu choỹn vỏỷt lióỷu chóỳ taỷo baùnh õaỡ laỡ gang
thỗ õổồỡng kờnh baùnh õaỡ phaới thoớa maợn õióửu kióỷn sau, theo cọng thổùc kinh nghióỷm ta
coù.
1145
D
t
n
õ


(5.8)

Trong õoù :
D : ổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa vaỡnh baùnh õaỡ
t : Chióửu daỡy cuớa vaỡnh baùnh õaỡ
nõ : sọỳ voỡng quay ổùng vồùi trổồỡng hồỹp quaù õaỡ. Trổồỡng hồỹp khi phuỷ taới cuớa tọứ
maùy bở cừt õọỹt ngọỹt maỡ BPHD khọng kởp õoùng laỷi thỗ voỡng quay cuớa tuọỳc bin õọỹt
bióỳn tng lón vaỡ qua mọỹt thồỡi gian ngừn seợ õaỷt õóỳn giaù trở lồùn nhỏỳt, luùc naỡy tọứ maùy seợ
quay lọửng. Do õoù ta choỹn nõ = nl sọỳ voỡng quay lọửng vồùi tuọỳc bin õang thióỳt kóỳ coù sọỳ
voỡng quay lọửng laỡ nl = 1250 (v/ph) õổồỹc xaùc õởnh õổồỹc tổỡ thổỷc nghióỷm.
SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang 18

ọử aùn tọỳt nghióỷp
Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
nghióỷm Francis
Theo cọng thổùc kinh nghióỷm thỗ tyớ sọỳ giổợa õổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa vaỡnh
baùnh õaỡ D vaỡ chióửu daỡy cuớa vaỡnh baùnh õaỡ t choỹn trong khoaớng.
D
= 7 ữ 12
t
D
choỹn
=7
t

=> D = 7t
Vỏỷy tổỡ õióửu kióỷn :
1145
D
t
nõ

1145

7t + t
1250

Hay

t 0,1147 (m)

Choỹn t = 0,057 (m)

Vỏỷy

D = 7t
= 7 ì 0,057 = 0,4 (m)
Theo taỡi lióỷu [2], õọỳi vồùi baùnh õaỡ õổồỹc laỡm bũng gang thỗ chióửu rọỹng b õổồỹc

tờnh theo D vaỡ t nhổ sau :

=>

D+t
=5
b
D+t
b=
5
0,4 + 0,057
=
= 0,0914(m)
5

(5.9)

Theo taỡi lióỷu [3] troỹng lổồỹng baùnh õaỡ õổồỹc tờnh theo cọng thổùc sau :
G1 = b.t..D.

(5.10)

Trong õoù :
b : Chióửu rọỹng baùnh õaỡ

t : Chióửu daỡy baùnh õaỡ
D : ổồỡng kờnh trung bỗnh cuớa baùnh õaỡ
: Troỹng lổồỹng rióng cuớa vỏỷt lióỷu laỡm baùnh õaỡ.
ọỳi vồùi baùnh õaỡ õang thióỳt kóỳ, ta choỹn vỏỷt lióỷu bũng gang do õoù :
= 7,2 .104N/m3
Suy ra :

G1 = b.t..D.
= 0,0914 ì 0,057 ì 3,14 ì 0,4 ì 7,2 ì 104
= 471 (N)

Vỏỷy trong lổồỹng cuớa baùnh õaỡ laỡ
G1 = 471 (N)
SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

Trang 19


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

5.3. TÊNH SỈÏC BÃƯN TRỦC :
Trủc l chi tiãút quan trng ca túc bin, do âọ chụng ta cáưn phi tênh bãưn trủc
âãø âm bo cho trủc lm viãûc.
Tham kho túc bin mä hçnh, cng våïi liãûu túc bin thiãút kãú, ta tçm âỉåüc
chiãưu di så bäü ca túc bin cáưn thiãút kãú.

d

a

b

c

Hçnh 5.1. Så âäư trủc túc bin.
5.3.1. Tênh så bäü :
Âãø xạc âënh âỉåìng kênh trủc mäüt cạch så bäü, ta cọ thãø b qua tạc dủng ca
ti trng gáy biãún dảng ún m chè xẹt âãún ti trng ca momen xồõn trãn trủc v
âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :
d ≥ C.3

N
n

(5.11)

Trong âọ :
N : Cäng sút truưn, N = NTL = 3,924 (KW)
n : Säú vng quay ca túc bin n = 750 (v/ph)
C : Hãû säú tênh toạn, våïi váût liãûu lm trủc l thẹp 45 thç C = 150 ÷170
Chn C = 160
d ≥ C.3

Váûy :

N
n

≥ 160 × 3

3,924
= 27,78 (mm)
750

Chn theo âỉåìng kênh tiãu chøn D = 30 (mm)
5.3.2. Tênh gáưn âụn g :
Do dng nỉåïc tạc dủng lãn bạnh xe cäng tạc gáy ti trng dc trủc nãn tải
gäúi âåỵ A vỉìa chëu ti trng hỉåïng tám vỉìa chëu ti trng dc trủc. Lỉûc P ráút phỉïc
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 20


ọử aùn tọỳt nghióỷp
Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ
nghióỷm Francis
taỷp, khoù xaùc õởnh. Dổỷa vaỡo cỏỳu taỷo buọửng xoừn, õọỹ mồớ caùnh hổồùng doỡng taỷm thồỡi
xaùc õởnh nhổ sau :
Px = P.cos150 = 0,5289.cos150 = 0,5108 (KN)
Py = P.sin150 = 0,5289.sin150 = 0,1368 (KN)
P

B
R Bx

A

G1

R By
a=10
5

R Ax

G2

R Ay

b =85

c =225

Hỗnh 5.2. Sồ õọử tờnh toaùn truỷc tuọỳc bin
Tờnh phaớn lổỷc taỷi caùc gọỳi õồợ
Momen taỷi õióứm B õổồỹc xaùc õởnh theo phổồng trỗnh sau :

m By = R Ay (a + b ) G 1 .a (G 2 + Py ).(a + b + c ) q t .
R Ay + R By G 1 G 2 Py = 0

l2
=0
2

(5.12)
(5.13)

m Bx = R Ax (a + b ) Px (a + b + c ) = 0

(5.14)

R Ax + R Bx Px = 0

(5.15)

R AZ

(5.16)

= PZ

Giaới caùc phổồng trỗnh trón ta xaùc õởnh õổồỹc.
RAẻ =1115,69 N
RAy =758,79 N
RBx = -604,89 N
RBy =70,99 N
Rz =48,46 N
Tờnh momen uọỳn taỷi nhổợng tióỳt dióỷn nguy hióứm. õỏy taỷi A chởu lổỷc lồùn nhỏỳt nón
ta choỹn A õóứ tờnh õổồỡng kờnh truỷc.
M ua ay = (G 2 + Py ).C + q t .

C2
2

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

(6.17)

Trang 21


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

= (80 + 136,8) × 0,225 + 55,1 ×
= 50,17 (Nm)

0,2252
2

M ua −ax = Px .C

(6.18)

= 510,8 × 0,225 = 114,93 (Nm)
Momen ún täøng håüp tải A l :
M a = M 2ua −ax + M 2ua −ay

(6.19)

= 114,932 + 50,17 2 = 125,4 (Nm)

Momen tỉång âỉång ca trủc tải tiãút diãûn nguy hiãøm l :
M tâ = M 2u + 0,75M 2x

(6.20)

Theo tênh toạn pháưn trỉåïc ta cọ : Mx = 55,5 (Nm)
M tâ = M 2u + 0,75M 2x
= 125,4 2 + 0,75 × 55,52
= 134,2 (Nm)

Âỉåìng kênh trủc xạc âënh theo cäng thỉïc sau :
D≥3

M tâ
0,1[δ ]

(6.21)

Trong âọ :
Mtâ : momen tỉång âỉång
[δ] : ỉïng sút cho phẹp
Våïi váût liãûu lm trủc l thẹp 45, nhiãût luûn cọ :
[δ] = 67 (MN/m2) = 67.106 (N/m2)
D≥3
≥3

M tâ
0,1[δ ]
134,2
= 2,7.10 − 2 (m )
6
0,1.67.10
= 0,027(m )

= 27 (mm)

114,93(Nm)

M ux

Chn : D = 32 (mm)
Biãøu âäư momen ún v momen xồõn ca trủc túc bin.
50,17(N
m)
M uy
55,5(Nm)

Trang 22

SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B
Mx


 Âäư ạn täút nghiãûp
nghiãûm Francis

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

Hçnh 5.3 : Biãøu âäư momen trủc túc bin
Så âäư ny phi v chênh xạc
Màût khạc , ngoi tạc ca momen xồõn, momen ún, tải trủc cn chëu tạc
dủng ca lỉûc nẹn do P Z gáy ra, do váûy ta cọ thãø kiãøm tra âiãưu kiãûn bãưn cho thanh
chëu lỉûc phỉïc tảp nhỉ sau :
- Xạc âënh ỉïng sút phạp låïn nháút tải tiãút diãûn nguy hiãøm l

N M 
σ z max = −  + u  (N/mm2)
 F Wx 

(5.22)

Trong âọ :
Wx : momen chäúng xồõn ca trủc âäúi våïi trủc x
Våïi trủc cọ tiãút diãûn trn thç Wx âỉåüc xạc âënh
π .D 3
Wx =

16

F : diãûn têch tiãút diãûn âang xẹt F =

(5.23)

π .D 2
]
4

Do váûy ta cọ :

σ z max =

N Mu
+
F Wx

4.N 16.M u
+
π .D 2 π .D 3
4 × 48,46
16 × 125,4
=
+
−3 2
3,14 × (32 × 10 )
3,14 × (32 × 10 −3 ) 3
=

= 19,125.10 6 (N/m 2 ) = 19,125.(N/mm 2 )

- Xạc âënh ỉïng sút tiãúp låïn nháút tải tiãút diãûn nguy hiãøm.
τ 2 max =

Mx
(N/mm2)
2Wx

(5.24)

Thay cạc giạ Mx v Wx vo ta cọ
SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 23


 Âäư ạn täút nghiãûp

nghiãûm Francis
τ 2 max =
=

Thiãút kãú kiãøm nghiãûm túc bin thê

Mx
2W x

55,5 × 10 -3 × 16
2 × 3,14 × (32.10 −3 ) 3

= 4,31522(N/mm 2 )

Theo thuút bãưn 4 (thuút bãưn thãú nàng biãún dảng), ta cọ ỉïng sút tỉång
âỉång låïn nháút âỉåüc tênh theo cäng thỉïc :
σ tâ max = σ z max + 3τ 22max

(N/mm2)

(5.25)

= 19,125 2 + 3 × 4,31522 2
= 20,5336 (N/mm 2 )

σtâmax = 20,5336 < [σ] = 67 (N/mm2)
Váûy khi chëu lỉûc phỉïc tảp, trủc â bãưn âãø khäng bë phạ hy v biãún dảng
dỉåïi tạc dủng ca ti trng.
5.3.3. Tênh chênh xạc trủc :
Åí hai bỉåïc trãn ta â b qua nhiãưu úu täú âån gin khi tênh toạn. Sau khi tênh

toạn ta cọ thãø xạc âënh âỉåüc kãút cáúu ca trủc mäüt cạch củ thãø, sau âọ phi tiãún hnh
tênh toạn cọ xẹt âãún nh hỉåíng ca mäüt säú úu täú quan trng âãún sỉïc bãưn mi ca
trủc nhỉ âàûc tênh thay âäøi chu k ỉïng sút, sỉû táûp trung ỉïng sút. Cạc úu täú kêch
thỉåïc cháút lỉåüng bãư màût. Âãø lm âiãưu ny ta cáưn kiãøm tra trủc theo hãû säú an ton.
Hãû säú an ton âỉåüc tênh nhỉ sau :
n=

n σ .n τ

n σ2 + n τ2

(5.26)

Trong âọ :
nσ : Hãû säú an ton chè xẹt âãún ỉïng sút phạp v âỉåüc tênh theo cäng thỉïc :

nσ =

σ −1

Kσ
.σ a + ϕ b .σ m
ε σ .β

(5.27)

nτ : Hãû säú an ton chè xẹt âãún ỉïng sút tiãúp v âỉåüc tênh theo cäng thỉïc :
τ −1
nτ =

Kτ
.δ a + ψ τ .δ m
ε τ .β

(5.28)

Våïi : δ -1 , τ - 1 : Giåïi hản mi ún v xồõn ỉïng våïi chu k âäúi xỉïng, cọ thãø
tênh gáưn âụng nhỉ sau.
*

δ -1 = (0,4÷0,5)σb

SVTH :LÃ NGC SÅN LÅÏP : 97C4B

Trang 24


ọử aùn tọỳt nghióỷp
nghióỷm Francis
*
- 1 = (0,2ữ0,3)b

Thióỳt kóỳ kióứm nghióỷm tuọỳc bin thờ

b : ổùng suỏỳt bóửn cuớa vỏỷt lióỷu laỡm truỷc, theo taỡi lióỷu 3 ta co ùb = 850 N/mm2
Suy ra :
-1

= (0,4ữ0,5).850
= (340ữ425) (N/mm2)

Choỹn -1

= 345 (N/mm2)

-1

= (0,2ữ0,3).850
= (170ữ255) N/mm2

Choỹn - 1

= 175 (N/mm2)

* a, a : Bión õọỹ ổùng suỏỳt tióỳp vaỡ ổùng suỏỳt phaùt sinh ra trong tióỳt dióỷn truỷc
min
a = max
a =

max

2
min
2

(5.29)
(5.30)

Do ổùng suỏỳt thay õọứi theo chu kyỡ ổùng suỏỳt ta coù
Mu

max = min => a = max= -min = W
u
max
Mx
min = 0 nón a = 2 = 2W

(5.31)
(5.32)

0

Trong õoù : Wu, W0 : Laỡ momen chọỳng uọỳn vaỡ chọỳng xoừn cuớa tióỳt dióỷn.
.D 2
.D 3
Wu =

32

vaỡ W0 =

16

Do vỏỷy ta coù
a =

M u 125,4.32
=
WU 3,14.32 2

= 1,248009 (N/mm 2 )

a =

Mx
55,5..16
=
2W0 2.3,14.32 3

= 4,315224

(N/mm 2 )

* m, m : trở sọỳ trung bỗnh cuớa ổùng suỏỳt phaùp, ổùng suỏỳt tióỳp chuùng laỡ thaỡnh phỏửn
khọng õọứi trong chu kyỡ ổùng suỏỳt.
+ min
m = max
m =

max

2
+ min max 4,315224
=
=
= 2,15761
2
2
2

SVTH :L NGOĩC SN LẽP : 97C4B

(5.33)
(N/mm2)

(5.34)
Trang 25