Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины

Среди неэксплуатируемых на данный момент гидроэнергетических ресурсов в Польше с потенциалом 6,5 ТВтч / год большая часть (около 1,7 ТВтч / год) приходится на говоря иначе объекты небольшой гидроэнергетики — МГЭС (согласно этой концепции в Польше, объекты мощностью ниже 5 МВт). Подавляющее большинство объектов, которые будут применяться на МГЭС, — это объекты с невысоким натиском (42%), которые обязаны быть включены в программы производства турбин, с упором на высокоскоростные турбины с невысоким натиском.

Турбины данного типа дают возможность успешно управлять гидротехническими сооружениями, характеризующимися относительно высокими тратами воды с намного меньшими перепадами (разница нижнего и верхнего уровней воды ниже 4 м вод. Ст.)..

В этой статье продемонстрированы самые основные результаты проектных и работ связанных с исследованием, проведенных в Институте гидравлического автомобилестроения Польской академии наук (IMP), главной целью которых было проектирование, изготовление и испытание самой новой модели (прототипа) гидроагрегата с гидротурбиной, с высокой энергетической эффективностью, небольшой структурой и возможностью обычного сборка. На основе исследования данной модели была спроектирована серия типов гидроагрегатов с пико- и микротурбинами, различающихся размерами и которые предназначены для объектов с уклоном от 1 м до четырех метров водного столба..

Рис.1 Распределение статических давлений и линии тока, покрашенные по полной скорости, в условиях работы турбины с самым большим КПД..

Гидрогенераторы

Путем внедрения инструментов анализа потока и твердотельного проектирования, а еще проверки спроектированной проточной системы путем тестирования прототипа на лабораторном стенде была получена конструкция турбины с большим уровнем энергетических и параметров работы..

Идея и проектные предположения турбины
Проанализировав разные пикотуриновые решения для низкосклонных объектов, в предположении получения большой скорости при сравнительно невысокой стоимости установки гидроагрегата на объекте МГЭ, было решено спроектировать, сделать и испытать модель трехлопастной трубчатой ??турбины с ротором Каплана и регулируемым рулевым палисадом. Планировалось, что турбина будет оборудована одноколенчатым конусообразным всасывающим отрезком трубы, а отбор мощности от ротора произойдет через вал, который проходит через отрезок трубы всасывающего отрезка трубы..
Гидравлические свойства водяных турбин определяются их ключевыми значениями (параметрами): расходом Q, высотой перепада (слива) H и скоростью вращения n. Связь между этими величинами часто представляется в виде как говорят иначе кинематический дискриминант скорости nsQ.
Дискриминант nsQ считается условием подобия гидравлических машин (водяных турбин и лопастных насосов) и применяется для определения формы их роторов и типов машин (действие или реакция с радиальным, радиально-осевым, осевым потоком).

где: n — скорость вращения ротора машины [об / мин], Q — объемный расход в номинальных эксплуатационных условиях [м3 / с], H — высота падения [м].
Допущения во время проектирования трубчатой ??модели турбины с принятым обозначением TNS 300D с ротором Каплана были сформулированы так:

  • номинальное падение турбины Hn = 2 м вод. ст.,
  • номинальная скорость вращения nn = 800 об / мин,
  • диаметр ротора D = 300 мм,
  • Особенность nSQ speed »220,
  • кол-во лопастей ротора z = 3,
  • кол-во регулируемых лопастей рулевого колеса zk = 14.

Процесс проектирования проточной системы модели турбины проводился в 2 этапа. На первой стадии геометрия лопастей несущего винта и регулируемого рулевого колеса определялась традиционными одномерными методами на основе литературных данных и личного опыта конструкторов. На втором шаге проектирования геометрия проточной части турбины была оптимизирована методами CFD..

Турбина Пелтона. Принцип действия и устройство ковшовой турбины.

Рис.2 Осевое сечение модели турбины с двойным регулированием TNS 300D
(1 — опора рулевого колеса, 2 — регулируемое рулевое колесо, 3 — корпус ротора, 4 — ротор, 5 — вал, 6 — всасывающий отрезок трубы одноколенного, 7 — подшипник и узел направляющего подшипника).

На рисунке 1 показаны варианты результатов численного анализа проточной системы турбины TNS 300..
По результатам расчетов проточной системы был составлен конструктивный расчет моделей турбин (рис. 2,3)..

<

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины
Рис.3 Модель турбины TNS 300D — пространственная визуализация.

Модельные исследования водных пикотуринов на лабораторном стенде
Лабораторный стенд для модельных испытаний водных пикотуринов
Функциональный стенд для модельных испытаний центробежных насосов и гидротурбин построили в лаборатории Института гидравлических машин Польской академии наук в 1973/74 году. Он применялся по большей части для работ, которые связаны с модельными испытаниями осевых насосов и некоторых типов гидротурбин для развития небольшой гидроэнергетики в Польше.

На данной должности также проводились занятия со студентами Гданьского технологического университета. Не так давно для улучшения условий притока к модельной машине и увеличения исследовательской мощности стенд подвергся капитальной модернизации.

В рамках этой модернизации, в т.ч. со стороны большого давления установлен расширительный бак объемом 12,5 м3, что стало причиной существенному улучшению условий притока воды к испытываемым машинам, повышению точности измерения расхода (удлинение измерительных линий и установка магнитоиндукционных расходомеров, заменяющих оригинальные трубки Вентури), а еще большое увеличение водорасхода. объем оборотной воды станции, что стало причиной улучшению теплового режима. Также регулировалась скорость вращения циркулярных насосов станции с частотными преобразователями, что существенно улучшило контроль работы станции во время испытаний..
С 2011 года стенд отвечает главным требованиям западного стандарта IEC 995 по модельным испытаниям гидротурбин. Схема стенда представлена ??на рисунке 4..

Рис.4 Схема гидравлической схемы универсального стенда для модельных испытаний водяных насосов и турбин в лаборатории IMP PAN: Zd — бак малого давления, Zg — бак большого давления, K — коллектор, T — испытанная турбина, G — генератор, P1, P2 — циркулярные насосы.

При модельных испытаниях гидротурбин движение воды по замкнутому контуру в гидросистеме стенда предоставляют два насоса (П1 и П2 — рис. 4), работающие с изменяемой скоростью вращения. Насосы со стороны всасывания соединены с баком малого давления Zd, а со стороны нагнетания — с коллектором К..

Жидкость, запрессованная в сборный резервуар, направляется в две измерительные линии с расходомерами. Пройдя через измерительные магистрали, вода направляется в одну из камер резервуара большого давления Zg, потом перетекает через размещенную в ней перегородку в иную камеру, подключенную к штуцеру с испытуемой турбиной..

Рис.5 Турбина ТСН 300Д, поставленная на стенде.

Турбина Каплана. Принцип действия и устройство поворотно-лопастной турбины.

Энергия протекающей воды принимается ротором турбины и подается через вал на генератор постоянного тока G. Частота вращения турбины регулируется путем регулирования возбуждения генератора и изменения сопротивления электролитического резистора, в котором теряется мощность, генерируемая турбогенератором. Пройдя через систему лопаток турбины, вода через всасывающий трубопровод и колено сбрасывается в резервуар малого давления..
На рисунке 5 показана турбина ТСН 300Д, поставленная на испытательном стенде..

Величины, характеризующие энергетические свойства модели турбины и метод их измерения.
Схема фрагмента испытательного стенда с установленной модельной турбиной с нанесёнными измеренными значениями представлена ??на рисунке 6..

<

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины
Рис.6 Схема испытательного стенда с установленной модельной турбиной с размеченными местами измерения и измеренными величинами (1-1 — сечение большого давления, 2-2 — сечение малого давления, ?0 — угол установки рулевой лопасти, ? — угол установки лопастей ротора, M — момент на валу турбины, n — скорость вращения турбины, Q — расход, ? p1-2 — разница статического давления между секциями большого и малого давления)

Единичная гидравлическая энергия турбины устанавливается как разница удельной энергии воды в эталонных сечениях большого и малого давления (1-1) — на прямом участке трубы перед входом в рулевой сегмент и на выходе из всасывающей трубы (2-2). Для определения гидравлической энергии агрегата применяется следующая формула:

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины

Среди неэксплуатируемых на данный момент гидроэнергетических ресурсов в Польше с потенциалом 6,5 ТВтч / год большая часть (около 1,7 ТВтч / год) приходится на говоря иначе объекты небольшой гидроэнергетики — МГЭС (согласно этой концепции в Польше, объекты мощностью ниже 5 МВт). Подавляющее большинство объектов, которые будут применяться на МГЭС, — это объекты с невысоким натиском (42%), которые обязаны быть включены в программы производства турбин, с упором на высокоскоростные турбины с невысоким натиском.

Турбины данного типа дают возможность успешно управлять гидротехническими сооружениями, характеризующимися относительно высокими тратами воды с намного меньшими перепадами (разница нижнего и верхнего уровней воды ниже 4 м вод. Ст.)..

В этой статье продемонстрированы самые основные результаты проектных и работ связанных с исследованием, проведенных в Институте гидравлического автомобилестроения Польской академии наук (IMP), главной целью которых было проектирование, изготовление и испытание самой новой модели (прототипа) гидроагрегата с гидротурбиной, с высокой энергетической эффективностью, небольшой структурой и возможностью обычного сборка. На основе исследования данной модели была спроектирована серия типов гидроагрегатов с пико- и микротурбинами, различающихся размерами и которые предназначены для объектов с уклоном от 1 м до четырех метров водного столба..

Рис.1 Распределение статических давлений и линии тока, покрашенные по полной скорости, в условиях работы турбины с самым большим КПД..

Гидрогенераторы

Путем внедрения инструментов анализа потока и твердотельного проектирования, а еще проверки спроектированной проточной системы путем тестирования прототипа на лабораторном стенде была получена конструкция турбины с большим уровнем энергетических и параметров работы..

Идея и проектные предположения турбины
Проанализировав разные пикотуриновые решения для низкосклонных объектов, в предположении получения большой скорости при сравнительно невысокой стоимости установки гидроагрегата на объекте МГЭ, было решено спроектировать, сделать и испытать модель трехлопастной трубчатой ??турбины с ротором Каплана и регулируемым рулевым палисадом. Планировалось, что турбина будет оборудована одноколенчатым конусообразным всасывающим отрезком трубы, а отбор мощности от ротора произойдет через вал, который проходит через отрезок трубы всасывающего отрезка трубы..
Гидравлические свойства водяных турбин определяются их ключевыми значениями (параметрами): расходом Q, высотой перепада (слива) H и скоростью вращения n. Связь между этими величинами часто представляется в виде как говорят иначе кинематический дискриминант скорости nsQ.
Дискриминант nsQ считается условием подобия гидравлических машин (водяных турбин и лопастных насосов) и применяется для определения формы их роторов и типов машин (действие или реакция с радиальным, радиально-осевым, осевым потоком).

где: n — скорость вращения ротора машины [об / мин], Q — объемный расход в номинальных эксплуатационных условиях [м3 / с], H — высота падения [м].
Допущения во время проектирования трубчатой ??модели турбины с принятым обозначением TNS 300D с ротором Каплана были сформулированы так:

  • номинальное падение турбины Hn = 2 м вод. ст.,
  • номинальная скорость вращения nn = 800 об / мин,
  • диаметр ротора D = 300 мм,
  • Особенность nSQ speed »220,
  • кол-во лопастей ротора z = 3,
  • кол-во регулируемых лопастей рулевого колеса zk = 14.

Процесс проектирования проточной системы модели турбины проводился в 2 этапа. На первой стадии геометрия лопастей несущего винта и регулируемого рулевого колеса определялась традиционными одномерными методами на основе литературных данных и личного опыта конструкторов. На втором шаге проектирования геометрия проточной части турбины была оптимизирована методами CFD..

Турбина Пелтона. Принцип действия и устройство ковшовой турбины.

Рис.2 Осевое сечение модели турбины с двойным регулированием TNS 300D
(1 — опора рулевого колеса, 2 — регулируемое рулевое колесо, 3 — корпус ротора, 4 — ротор, 5 — вал, 6 — всасывающий отрезок трубы одноколенного, 7 — подшипник и узел направляющего подшипника).

На рисунке 1 показаны варианты результатов численного анализа проточной системы турбины TNS 300..
По результатам расчетов проточной системы был составлен конструктивный расчет моделей турбин (рис. 2,3)..

<

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины
Рис.3 Модель турбины TNS 300D — пространственная визуализация.

Модельные исследования водных пикотуринов на лабораторном стенде
Лабораторный стенд для модельных испытаний водных пикотуринов
Функциональный стенд для модельных испытаний центробежных насосов и гидротурбин построили в лаборатории Института гидравлических машин Польской академии наук в 1973/74 году. Он применялся по большей части для работ, которые связаны с модельными испытаниями осевых насосов и некоторых типов гидротурбин для развития небольшой гидроэнергетики в Польше.

На данной должности также проводились занятия со студентами Гданьского технологического университета. Не так давно для улучшения условий притока к модельной машине и увеличения исследовательской мощности стенд подвергся капитальной модернизации.

В рамках этой модернизации, в т.ч. со стороны большого давления установлен расширительный бак объемом 12,5 м3, что стало причиной существенному улучшению условий притока воды к испытываемым машинам, повышению точности измерения расхода (удлинение измерительных линий и установка магнитоиндукционных расходомеров, заменяющих оригинальные трубки Вентури), а еще большое увеличение водорасхода. объем оборотной воды станции, что стало причиной улучшению теплового режима. Также регулировалась скорость вращения циркулярных насосов станции с частотными преобразователями, что существенно улучшило контроль работы станции во время испытаний..
С 2011 года стенд отвечает главным требованиям западного стандарта IEC 995 по модельным испытаниям гидротурбин. Схема стенда представлена ??на рисунке 4..

Рис.4 Схема гидравлической схемы универсального стенда для модельных испытаний водяных насосов и турбин в лаборатории IMP PAN: Zd — бак малого давления, Zg — бак большого давления, K — коллектор, T — испытанная турбина, G — генератор, P1, P2 — циркулярные насосы.

При модельных испытаниях гидротурбин движение воды по замкнутому контуру в гидросистеме стенда предоставляют два насоса (П1 и П2 — рис. 4), работающие с изменяемой скоростью вращения. Насосы со стороны всасывания соединены с баком малого давления Zd, а со стороны нагнетания — с коллектором К..

Жидкость, запрессованная в сборный резервуар, направляется в две измерительные линии с расходомерами. Пройдя через измерительные магистрали, вода направляется в одну из камер резервуара большого давления Zg, потом перетекает через размещенную в ней перегородку в иную камеру, подключенную к штуцеру с испытуемой турбиной..

Рис.5 Турбина ТСН 300Д, поставленная на стенде.

Турбина Каплана. Принцип действия и устройство поворотно-лопастной турбины.

Энергия протекающей воды принимается ротором турбины и подается через вал на генератор постоянного тока G. Частота вращения турбины регулируется путем регулирования возбуждения генератора и изменения сопротивления электролитического резистора, в котором теряется мощность, генерируемая турбогенератором. Пройдя через систему лопаток турбины, вода через всасывающий трубопровод и колено сбрасывается в резервуар малого давления..
На рисунке 5 показана турбина ТСН 300Д, поставленная на испытательном стенде..

Величины, характеризующие энергетические свойства модели турбины и метод их измерения.
Схема фрагмента испытательного стенда с установленной модельной турбиной с нанесёнными измеренными значениями представлена ??на рисунке 6..

<

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины
Рис.6 Схема испытательного стенда с установленной модельной турбиной с размеченными местами измерения и измеренными величинами (1-1 — сечение большого давления, 2-2 — сечение малого давления, ?0 — угол установки рулевой лопасти, ? — угол установки лопастей ротора, M — момент на валу турбины, n — скорость вращения турбины, Q — расход, ? p1-2 — разница статического давления между секциями большого и малого давления)

Единичная гидравлическая энергия турбины устанавливается как разница удельной энергии воды в эталонных сечениях большого и малого давления (1-1) — на прямом участке трубы перед входом в рулевой сегмент и на выходе из всасывающей трубы (2-2). Для определения гидравлической энергии агрегата применяется следующая формула:

где: p1 — давление в части большого давления (входная секция турбины), p2 — давление в части малого давления (выходная секция из всасывающей трубы), V1 — средняя скорость жидкости в части большого давления, рассчитанная по уравнению V1 = Q / A1, где: A1 — площадь сечение большого давления, V2 — средняя скорость жидкости в выходном сечении всасывающего отрезка трубы в точке установки многоточечного отбора давления.
Скорость V2 рассчитывается по соотношению V2 = Q / A2, где: A2 — площадь поперечного сечения всасывающего трубопровода в месте поставленного многоточечного отбора давления, z1 — ордината датчика давления в части большого давления (1-1), z2 — ордината датчика давления в части малого давления ( 2-2), g — ускорение свободного падения, ? — плотность воды, определенная для текущего давления атмосферы и текущей температуры воды..
Поперечные сечения: большого и малого давления с многоточечным отбором давления..
Чистое падение давления турбины Hn [м водяного столба] устанавливается по формуле:

Для увеличения точности измерения слива взамен отдельных измерений давлений p1 и p2 при помощи дифференциального преобразователя измеряли перепад давления ? p1-2. В данных условиях падение турбины определялось по формуле:

Чтобы провести измерения объемного расхода Q [м3 / с] (объемного расхода) воды) применялись два магнитоиндуктивных расходомера, установленных на стенде..
Мощность на валу тестируемой турбины измерялась косвенно путем измерения крутящего момента и частоты вращения ротора турбины, и ее значение рассчитывалось по формуле:

где: P — мощность [Вт], M — вращающий момент [Нм], n — скорость вращения [об / мин].
Скорость вращения ротора испытуемой турбины n измерялась импульсным преобразователем. Вращающий момент на валу тестируемой турбины М измерялся измерителем крутящего момента. Из измеренных значений расхода Q, скорости вращения n, крутящего момента на валу M и механической мощности на валу P был найден общий КПД турбины ?, который выражает отношение механической энергии на валу турбины к гидравлической энергии потока жидкости, протекающей через турбину, какое может быть выражено как:

Объем тестов и их ход
Проверки модели турбины TNS 300D проводились при чистом падении Hn

1,5 м, для восьми положений лопастей ротора ? в диапазоне 6 ? 24 °. Скорость вращения n изменялась в диапазоне 250 ? 1100 об / мин..
Проверки заключались в одновременном измерении расхода Q, разницы статического давления между поперечным сечением ?p при входе и выходе турбины, крутящего момента M на валу турбины и скорости вращения ротора n при разных нагрузках испытываемой турбины. На основе измеренных значений определили: чистый перепад турбины Hn, механическая мощность на валу турбины P и общий КПД ?.
Значения расхода, частоты вращения, крутящего момента на валу и механической мощности на валу, полученные в результате измерений, были уменьшены (преобразованы) в усредненный шаг турбины Hred, поддерживаемый на регулярном уровне во время испытаний..

Выводы
На рисунке 7 показан пример результатов испытаний модели турбины TNS 300D, полученных для угла установки лопаток ротора ? = 16 ° и угла расположения лопаток статора ?o = 45 ° и фары H = 1,5 м вод. Столба.

<

Внедрение кеса для синхронного лопаточного ротора гидротурбины
Рис.7 Приблизительные результаты испытаний модели турбины TNS 300D, полученные для угла установки лопаток ротора ? = 16 ° и угла установки лопаток статора ?o = 45 ° и фары H = 1,5 м. Водонапор..

Эти результаты продемонстрированы в виде кривых расхода Q, мощности на валу P и КПД ? в зависимости от скорости вращения n. Кривые (полиномы пятой или шестой степени) определили методом наименьших квадратов применительно к значениям, измеренным во время испытаний..

Другим этапом обработки этих измерений было представление всех результатов испытаний в виде как говорят иначе характеристики испытанной многоцелевой (корпусной) модели турбины. Эта характеристика была определена как зависимость КПД турбины ? от двукратно пониженной скорости вращения n11 и двукратно низкого объемного расхода Q11 с линией постоянных углов лопаток ротора и линией постоянных углов лопаток статора. Размеры n11 и Q11 (уменьшенные вдвое до шага H = 1 м и диаметра ротора D = 1 м) рассчитывались по формулам:

Многоцелевая характеристика модели турбины двойного управления ТСН 300Д, определенная на основе проведенных исследований, представлена ??на рисунке 8..

Номограмма обозначенного ряда видов пикотуринов
На основании результатов модельных исследований и принятой методики учета масштабного эффекта разработана номограмма типов турбин серии TNS..

Рис.8 Многоцелевая характеристика модели турбины TNS 300D

Эта номограмма, показанная на рисунке 9, применяется для первоначального выбора турбин и для приблизительного определения показателей турбины (мощность, скорость вращения) для энергетических условий (утечка, поток), появляющихся в этом объекте..

Рис.9 Номограмма турбин разработанной серии ТНС Д типов..

Для четкого определения показателей турбин необходимо применять универсальные характеристики турбин..

Переустройство коэффициента полезного действия в настоящие условия
Главным требованием для определения свойств эксплуатации прототипа на основе модельных испытаний считается сохранение гидродинамического сходства между моделью и прототипом. Достижение такой связи требует сохранения геометрического подобия (гомологии) и похожих соотношений разных сил, действующих между жидкостью и элементами каждой машины.

Эти отношения определяются безразмерными выражениями и идентифицируются числами подобия. Нормы модельных испытаний определяют допустимые отклонения размеров отдельных частей проточной системы прототипа в отношении к модели с целью выполнения условий геометрического подобия..
Кинематическое подобие прототипа и модели делается при выполнении равенства:

где: Q — объемный расход [м3 / с], n — скорость вращения [об / мин], D — диаметр ротора [м], индекс M относится к модели, индекс P относится к прототипу.
Динамическое подобие между моделью и прототипом сохраняется, когда отношения между силами, которые оказывают ощутимое влияние на течение явлений, происходящих в двух сравниваемых системах, равны. Эти силы — силы давления, инерции и вязкости. Подобие сил давления и инерции устанавливается числом Эйлера Eu:

где: P — давление, ? — плотность, V — скорость.
Сходство сил вязкости и инерции выражается числом Рейнольдса:

где: ? — кинематическая вязкость.
Полагая ?P = ?M и ускорение свободного падения g = const, приобретаем требование:

Сравнение турбин Пелтона, Френсиса и Каплана

что весьма тяжело выполнить (в работе отношения чисел Рейнольдса модели и прототипа до шестидесяти).
Поэтому при подсчете эффективности прототипа на основе модельных испытаний нужно брать во внимание эффект масштаба. В случае турбин серии TSN D применялись методы, рекомендованные стандартом IEC 995..
Самый большой КПД турбин серии TNS D представлен в таблице 1..

Таблица 1 Самые большие значения КПД турбин серии TNS D, определенные на основе модельных испытаний с учетом эффекта масштаба в соответствии с рекомендациями IEC 995

Резюме и выводы
В статье продемонстрированы процедуры модельных испытаний осевой турбины типа Каплана, необходимой для работы на малых гидротехнических сооружениях с малыми перепадами. Такие процедуры включают:

  • конструкция проточной системы турбины,
  • подготовка конструкторской документации на модель турбины,
  • строительство турбины и ее основания на испытательном стенде,
  • разработка параметров многоцелевой (корпусной) турбины,
  • разработка серии типов турбин по результатам модельных испытаний.

Разработка модели турбины основана была на наших своих, раньше разработанных вычислительных инструментах и ??современных вычислительных программах CFD. Лопасти ротора и лопатки турбины были сделаны с применением точных станков с цифровым управлением. Проверки моделей проводились на уникальном в Польше лабораторном стенде IMP PAN в Гданьске, предназначенном для проверки моделей ротодинамических насосов и гидротурбин..
Проведенные лабораторные проверки модельной турбины дали возможность получить ее полные универсальные (корпусные) характеристики. Такие характеристики продемонстрированы в виде единичных и безразмерных величин, как зависимость КПД турбины ? от двукратно пониженной скорости вращения n11 и двукратного низкого объемного расхода Q11 с линиями постоянных углов лопастей ротора и линиями постоянных углов рулевого колеса..
По результатам исследований была разработана серия турбин TNS D. При переносе результатов модельных испытаний в условия, в которых предполагается применение подобных турбин-прототипов, взяты в учет принципы подобия гидравлических машин и результат масштаба..
На основании проведенных анализов, а еще проектных и работ связанных с исследованием были сформулированы следующие самые важные выводы относительно разрабатываемых новых конструкций турбин:
Исследования трубчатой ??модели турбины типа Kaplan TNS 300D дали возможность определить ее энергетические свойства (характеристики) в большом диапазоне изменчивости показателей регулирования и показателей ее работы..
Модельная турбина достигла довольно высокого самого большого КПД ?max = 0,862 при сокращении в два раза частоты вращения n11 = 157 об / мин и сокращении в два раза расхода Q11 = 1,65 м3 / с при угле лопастей рабочего колеса ? = 16? и углу положения лопаток статора ?o. = 45?.
Значение кинематического дискриминанта скорости в благоприятной рабочей точке составляет nSQ = 202 (немного ниже будущего nSQ »220). Полученное значение nSQ дает возможность определить тестируемую турбину как быстроходную, которая расчитана на работу с сравнительно невысокими перепадами и высокими тратами..
Турбина отличается очень большим диапазоном нагрузки (работы) при высоком КПД. В диапазоне Q11 = 1,0 ? 2,2 м3 / с КПД турбины h ? 80%. По этой причине эту турбину выгодно применять на объектах с высокой изменчивостью потока..

ЛИТЕРАТУРА
Минсковски В., Адамковски А., Налепа К., Пьеткевич П..,
Хенке А., Гуральчик А., Канецки М.: Микрогенерация энергии из ветра и воды, Издательство Института машин
Потоки Польской академии наук, Гданьск 2014.