Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Комплесный расчет основных узлов микрогидроэлектростанций

Экологическая ситуация, непрерывный рост территориально разнесенных и удаленных от электрических сетей сельскохозяйственных и других объектов небольшой мощности, располагающихся вблизи водных потоков с напорами от 1 до 6 м и мощностью от 1 до 100 кВт, ставят задачи создания недорогих и эффективных автономных автоматизированных микро-ГЭС с целью удовлетворения бытовых и производственных потребностей в электрической энергии. Наиболее перспективными в указанном выше диапазоне напоров являются микро-ГЭС с водоналивными колесами (ВК) и асинхронными самовозбуждающимися генераторами (АСГ). ВК просты по конструкции, имеют низкую стоимость, высокий коэффициент полезного действия (КПД), надежны и просты в эксплуатации. Современные достижения техники позволяют создавать надежные и недорогие автономные автоматизированные микро-ГЭС, обеспечивающие получение высококачественной электроэнергии при минимальных требованиях к гидродвигателю[13]. Создание микро-ГЭС является комплексной задачей, связанной с исследованием диапазонов и динамики частоты вращения вала генератора применительно к возможностям ВК при различных расходах и напорах водотока. Комплексный расчет основных узлов и элементов микро-ГЭС включает: расчет и оптимизацию параметров водоналивного колеса.

Методика расчета турбин. Приведем общие расчетные формулы, которые помогут сориентироваться с основными величинами для ручья на склоне с большим перепадом высот и малым расходом. В таких случаях часто применяют различные варианты водоналивных колесных и ковшовых турбин.

У потока воды есть два гидроэнергетических параметра, которые необходимы для выполнения расчета:

  • Напор H в метрах, т.е. разница высот между местом забора воды и местом размещения гидротурбины;
  • Расход Q, измеряемый в килограммах в секунду или литрах в секунду. Мощность потока в ваттах N = gQH,

где g = 9,81 м/с2 ускорение свободного падения. Мощность, которую  сможет выдать микрогидроэнергетическая установка, будет значительно ниже рассчитанной величины.

Скорость истечения воды из сопла направляющей гидротурбины

В реальности скорость истечения будет меньше на коэффициент µ.

Если струя направляется через сопло, то отсюда определяется  диаметр сопла в мм

В реальных условиях расход воды очень сильно зависит от сезонного колебания стока. Для создания давления воды поток воды направляют через сопловое устройство, при этом диаметр сопла выбирают из наибольшего расхода, а сопло  делают регулируемым, например, сопло с конусной иглой. Диаметр напорного  коллектора должен быть больше диаметра сопла по двум соображениям. Если диаметр коллектора равен диаметру сопла, то вода по всей длине коллектора должна двигаться с одинаковой скоростью со скоростью истечения из сопла направляющей турбины. Из этого следует, что в самом начале коллектора вода должна скачком увеличивать свою скорость до рабочей скорости, что неизбежно приведет к потерям. По этой  причине диаметр напорного коллектора должна быть больше диаметра сопла или форма входной, верхней части коллектора выполняется плавно расширяющейся. Второй  причиной  является потеря на трение о стенки напорного коллектора, которые возрастают с увеличением скорости  движения  и  длины  коллектора.  Если  задаться  величиной  потери  энергии   в коллекторе,  равными  10%,  то  внутренний  диаметр  труб  коллектора  для  склона  в    45

градусов должен быть примерно таким в зависимости от расхода:

0,1 л/с 15 мм;  0,5 л/с 28 мм; 1 л/с 36 мм; 5 л/с 66 мм; 10 л/с 85 мм; 50 л/с 160

мм; 100 л/с 210 мм; 500 л/с 380 мм, 1000 л/с 500   мм.

Для склонов с другими углами наклона длина коллектора будет больше или меньше, и потери, соответственно, тоже больше или меньше. Более точно потери напора из-за трения можно посчитать по формулам  А. В. Теплова:

для труб диаметром менее 0,1м

для труб диаметром более 0,1м

∆H величина, на которую надо уменьшить значение H в формулах, Q расход кг/с,

L длина напорного коллектора м,

D диаметр напорного коллектора м.

Коллектор должен плавно сужаться к соплу. Если просто вварить сопло меньшего диаметра в большую трубу, то потери могут быть до 30%.

Частота вращения турбины будет зависеть от скорости струи потока и диаметра рабочего колеса турбины 

где: n -об/мин, Dt средний диаметр рабочего колеса в метрах, H напор в метрах.

Рассмотрим принцип работы водоналивных колесных турбин. Вода ударяется в движущуюся лопатку, отскакивает назад и передает лопатке импульс. Если лопатка будет двигаться со скоростью, равной половине скорости струи, то отскочившая струя будет неподвижна относительно корпуса аппарата, т.е. не будет влиять на потерю энергии. Отсюда вытекает условие: линейная скорость лопаток должна быть равна половине скорости струи[4-5]. При этом неупругого типа в том, что часть энергии при неупругом столкновении расходуется на деформацию тел, теплоту и некоторая часть энергии уходит с отходящей водой. При этом КПД неупругого столкновения не превышает 50%. Рациональней использовать упругое столкновение, несмотря на техническую сложность, так как при этом упругого отскока воды от поверхности не будет, и для практической реализации в реальной турбине струю воды направляют на край лопатки, имеющую вид вогнутой чашки. Струя прокатывается по криволинейной поверхности чашки и изменяет свое направление на противоположное. При этом отходящий поток не мешает набегающему. Для исключения появления бокового момента, оказывающего вредное силовое воздействие на подшипники, лопасти делают удлиненными. 

 

Литература

  1. Андреев А.Е. и др. Гидроэлектростанции малой мощности: Учеб. пособие / Под. Ред. Елистратова В.В. Спб.: Изд-во Политехн. Ун-та. – 2005. – 432 с.
  2. Свит П.П., Семкин Б. В., Иванов В. М., Родивилина Т. Ю. Низконапорные микро-ГЭС с автобалластным регулированием. Сфера эффективного применения, расчет, конструирование и эксплуатация: монография. Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2007. – 160 с.
  3. Приводы машин: справочник / В.В. Длоугий, Т.И. Муха, А.П. Цупиков, Б.В. Януш; Под общ. ред. В.В. Длоугого. – 2-е изд., перераб и доп. – Л.: Машиностроение, Ленинград. –1982. – 383 с.
  4. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3 т. Т.2. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.И. Жестковой. – М.: Машиностроение. – 2001. – 920 с.
  5. Тембель П.В., Геращенко Г.В. Справочник по обмоточным данным электрических машин и аппаратов. – 3-е изд., перераб. – К.: Техника. – 1981. – 480 с.  

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.