水轮机、水力发电的一些问题
来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:49:31
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水轮机、水力发电的一些问题【专家解说】:这些术语都不太准确,但还是可以看得懂意思,可以解释一下:
1、流速水头动能一定质量物体以一定速度运动都有动能,水也不例外,而动能可以转化为势
【专家解说】:这些术语都不太准确,但还是可以看得懂意思,可以解释一下:
1、流速水头动能
一定质量物体以一定速度运动都有动能,水也不例外,而动能可以转化为势能,即流动水的动能可以折算为一定的水头,流速动能与动能公式一致:
1/2mv^2
2、水力发电水头落差能
水力发电的本质就是把高地的水的势能转化为电能,同样的水量,水的落差越大,能量就越大。落差能和水量、落差乘积成正比,即:mgh
3、水力发电中流速水头动能的损失环节及损失率(例如进水口、出水口、叶轮涡 流、管道涡流等等)
水的通流通道存在摩擦力,会导致水动能的损失,从而影响能量转换效率,流道的入口(即进水口)、管道、出口(出水口,术语一般叫尾水管)都存在摩擦及涡流,从而消耗发电用水的动能。
水流在转弯或绕行障碍物时,会产生脱流现象,脱流部分一般都会产生涡流,涡流是局部紊乱的水流,对水流动能消耗很大,在管道转弯、障碍处水流都会产生涡流,水轮机工作状态偏离设计范围时,叶片、尾水管中都会产生涡流,从而损失能量。
4、无压管道发电、有压管路发电
这个说法不甚确切,水电站引水发电的方式一般有管道和渠道等方式,管道方式分无压和有压,有压:即水是充满引水管道的,水流具有一定的压力,故称有压。无压:即水没有充满管道,尽管水是在管道或隧洞中流动,但物理上与渠道中流动等价。
6、水力发电中流速水头动能一一电能的高、低及一般最终(扣除中间损失环节及 损失率)转换利用率
不是太明白,流速水头和转换利用率关系不太大,原则上说,流速太高肯定受管壁摩擦影响越大,但是水电站设计是有原则的,电站水头越低设计流速就越大。
7、水能、电能转换率相应的计算公式
公式没有看明白,水轮机公式为:P=9.8gQH
P是输出功率,单位是千瓦;
9.8,这是重力加速度;g是效率(本来不是这个符号,打不出,暂用代替),由水轮机效率、管道及其他的效率损失决定,一般电站可以简单取0.8~0.9;
Q是流量,单位:立方米/秒;
H是水头,即电站上下游水位差,也称落差,可以用海拔高程差计算,单位:米
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