水轮机模型验收验规程(精)

水轮机模型验收验规程
Code for model acceptance tests
of hydraulic turbines
GB／T 15613—1995
目次
1 主题内容与适用范围
2 引用标准
3 术语和符号
4 模型验收试验台
5 模型水轮机组
6 模型验收试验保证值的验证
7 模型验收试验各种参数测量及误差
8 模型验收试验程序
9 模型验收试验组织及负责事项
附录A临界气蚀系数的确定（补充件）
附录B水的密度、重力加速度、水银密度、汽化压力（参考件）附加说明
本规程参照采用国际标准IEC 193《水轮机模型验收试验国际规程》（1965年版）、IEC193A《水轮机模型气蚀验收试验国际规程》（1972年版）和IEC 193ANo．1《水轮机模型验收试验国际规程的修正》（1977年版）。

1 主题内容与适用范围
本规程规定了水轮机水力性能模型验收试验的内容、方法和原则。

本规程适用于包括混流式、轴流式、斜流式及贯流式等反击式水轮机的模型水力性能试验，不涉及水轮机的结构、强度及其他方面的问题。

冲击式水轮机可作参考。

本规程规定的验收试验项目有：水轮机能量特性（包括效率和输出功率特性）、气蚀特性、飞逸转速特性。

水压脉动特性验收试验项目。

用户提出如力特性、补气试验等上述以外的试验项目，可由双方协商决定。

2 引用标准
GB／T 15468－1995水轮机基本技术条件
3 术语和符号
3. 1 流量 discharge Q
每秒钟流过给定断面的水的体积。

3．2 水轮机流量 turbine discharge Q
每秒钟流过水轮机的水的体积。

3．3 额定流量 rated discharge Q r
水轮机在额定水头、额定转速下发出额定功率时所需要的流量。

3. 4 单位流量 unit discharge Q’1；
在1m净水头下，转轮直径为1m时水轮机所通过的流量。

3．5 过流面积 sectional area A
与水流方向相垂直的过水断面面积。

3． 6 水轮机进口面积 inlet measuring section of turbine A1 指蜗壳或贯流式水轮机进口商定的断面面积。

3. 7 水轮机出口面积 outlet measuring section of turbine A2。

反击式水轮机取尾水管出口的面积。

冲击式水轮机出口面积假定为无限大。

3. 8 平均流速 average velocity υ
流量除以过流面积。

3. 9 压强 pressure P
系统中任意点单位面积所受的压力。

3. 10 水轮机进口压强 inlet pressure of turbine P1
水轮机进口中心处所测量的压强。

3. 11 水轮机出口压强 outlet pressure of turbine P2
水轮机出口中心处所测量的压强。

3. 12 水的重度 specific weight of water
单位体积的水在空气中的重量（附录B表B1、表B2）。

3．13 位置水头 potential head h2
平均海平面或指定的基准面与测点的高程差。

3. 14 压力水头 pressure head h p
用水柱高度表示的系统中任意点压强。

3. 15 速度水头 velocity head h v
用水柱高度表示的平均速度的平方除以两倍重力加速度。

h v=υ2／2g（附录B表B2）
3．16 总水头 total head H
指定断面的位置水头、速度水头和压力水头的总和（图1）。

3. 17 净水头 net head H n
模型水轮机作功用的有效水头。

3．18 额定水头 rated head H r
水轮机输出功率达到额定功率时的最低净水头。

3．19 大气压 atmospheric pressure head h a
折合成试验水温下的气压水柱高度。

3．20 汽化压力 vapour pressure h va
试验水温下与汽化压力相应的水柱高度。

3．21 吸出高度 static suction of turbine h s
水轮机规定的基准面至尾水位的高度（图2）。

3. 22 水轮机输入功率 turbine input power P d
通过水轮机水流所具有的水力功率。

3. 23 水轮机输出功率 turbine output power P t
水轮机轴传递的机械功率。

3. 24 额定功率 rated power P r
在额定水头和额定转速下水轮机应连续发出的功率。

3. 25 单位功率 unit power P’1
在1m净水头下，转轮直径为1m时，水轮机发出的功率。

4. 6 为防止进入空气，对开敞式试验台，进口处淹没水深，水面应高出进口断面最高点lm以上。

出口处淹没水深，水面应高于尾水管出口断面最高点O.5m。

4. 7 模型水轮机进口流速应是均匀分布而且是无旋的。

4. 8 模型水轮机组和流量测定装置之间不得另有进水或漏水。

4．9 试验用水质，应是清洁透明不含有固体杂质。

试验过程中整个系统
水温的变化应尽可能小，最高水温不得超过35℃。

4. 10 对全封闭试验系统在每次更换或补充新水时，应在真空度7～8m 水柱下运行1h以上，方可进行正式气蚀试验。

5 模型水轮机组
5．1 模型水轮机组，应由制造厂全套提供。

5．2 模型水轮机直径：轴流式、斜流式、贯流式及中高比速混流式D≥35Omm。

低比速混流式D≥300mm，水斗式的水斗宽度及斜击式的水斗高度B1≥80mm。

不同型号的水轮机转轮直径D取以下部位作为基准值：
a．轴流式及叙流式D=D1——转轮叶片轴线与转轮室内表面交点处直径；
b．贯流式D=D1——转轮叶片轴线与转轮室内表面交点处直径；
c．混流式D=D2——转轮下环和转轮叶片工作面出水边相交处的直径； d．冲击式D=D1——转轮节圆直径（图4）。

5．3 模型机组的通流部件、蜗壳、座环、导叶、转轮及尾水管等，均应按制造厂图纸制作，并进行尺寸检查。

其几何形状对设计图纸的允许偏差，应符合表1的要求，各部件表面粗糙度应符合表2的要求。

如超过规定要求时，应按检查的几何形状及尺寸的平均值修改模型图纸，并以模型图纸作为检查原型水轮机几何相似的依据。

5．4 模型机组各部件的装配尺寸及间隙应符合表3的要求。

5．5 叶片可转动的水轮机，在改变叶片放置角度时，必须保持叶片轴线位置不变动。

也不得另行调整叶片和转轮室的间隙，单个叶片转角的偏差不得大于±O．25°。

5．6 模型机组各通流部件的连接处，须保持表面平整、光滑。

5. 7 按表1～表6与图3～图8的要求，检查蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮、转轮室及尾水管的主要尺寸。

检查固定导叶、活动导叶及转轮叶片的数量。

检查转轮间隙和导叶间隙。

检查冲击式水轮机的水斗及机壳的主要尺寸，并检查水斗和喷嘴的数量。

5．8 检查转轮的型线及尺寸误差（表4～表6与图6～图8）。

a．对混流式水轮机，用样板或测绘仪至少检查叶片三个断面的进出口形状及开口尺寸；
b．对轴流式、斜流式和贯流式水轮机，用样板或测绘仪检查叶片至少四个截面的型线。

检查所选定的截面至少要有5个测点；
c．对冲击式水轮机，用样板检查水斗的两个截面，测定水斗相对于径向方向的倾斜角度，用样板检查喷嘴和喷针的形状。

5．9 检查使用的样板及样板图纸或其他特殊（专门）量器具由模型水轮机制造单位提供。

9．3验收试验大纲应包括以下主要内容：
a．模型验收试验台；
b．模型验收试验项目；
c．模型试验机组的检查及测量仪器率定方法；
d．试验工况的选择范围。

9．4 预试验报告
9．4. 1 预试验报告应包括验收大纲中包括的内容以及合同中规定的验收
试验有关数据、曲线、图表和照片。

9．4. 2 预试验报告应在验收试验前一周提交用户。

9．5 验收试验最终报告应包括以下内容：
a．有关模型验收试验的各种初步协议的记录；
b．验收试验项目；
c．模型水轮机的说明；
d．进行试验的过程及测量仪器率定方法的介绍；
e．至少有一个测程从原始数据至最终结果的详细计算例子； f．测量仪表的率定，各种参数测量误差的分析；
g．各种试验曲线及图表；
h．模型水轮机流道几何尺寸测量结果；
i．试验结果的讨论，与保证值的比较及技术结论。

9．6双方负责人在最终报告上的签字。