Данная работа нацелена на определение оптимального варианта гидротурбины для условий Нижне-Туломской гидроэлектростанции из двух поворотно-лопастных, представленных в задании: вертикального или горизонтально-капсульного исполнения. Для выполнения целевой задачи в ходе работы были выбраны основные параметры гидротурбин, построены их эксплуатационные характеристики, спроектированы проточные части, а так же созданы пространственные модели этих проточных частей, предложены варианты компоновки агрегатных блоков для каждой турбины, для которых определены примерные объемы земляных и бетонных работ. В результате сопоставления гидротурбин по найденным основным пара-метрам гидротурбин, массогабаритным характеристикам проточных трактов и предполагаемых зданий ГЭС, а так же исходя из культуры гидротурбиностроения в России, были сделаны выводы о том, что турбина вертикального исполнения является более предпочтительным вариантом для повышения установленной мощности данной станции. Таким образом, созданы предпосылки для дальнейшей проектной деятельности по окончательной проработке вертикальной поворотно-лопастной турбины на условия Нижне-Туломской ГЭС.

This work is aimed at determining the optimal version of a hydro turbine for the conditions of the Nizhne-Tulomskaya hydroelectric power station from two Kaplan turbine, presented in the task: vertical or bulb design. To fulfill the target task, the main parameters of hydraulic turbines were se-lected, their performance characteristics were constructed, flow parts were designed, and spatial models of these flow parts were created, and options for the layout of aggregate blocks for each turbine were proposed, for which the approximate volumes of earth and concrete work were determined. As a result of comparison of hydroturbines based on the found main parameters of hydroturbines, mass and size characteristics of flow paths and proposed buildings of HPP, as well as based on the culture of hydroturbine building in Russia, conclusions were made that a vertical turbine is a more preferable option for increasing the installed capacity of this station. Thus, the prerequisites for further design activities for the final development of a vertical Kaplan turbine for the conditions of the Nizhne-Tulomskaya HPP have been created.

• Введение
• 1 Выбор основных параметров гидротурбины вертикального исполнения
  • 1.1 Исходные данные
  • 1.2 Выбор системы турбины и типа рабочего колеса
  • 1.3 Определение диаметра рабочего колеса
  • 1.4 Определение частоты вращения турбины
  • 1.5 Построение зоны работы турбины на универсальной характеристике
  • 1.6 Разгонная частота вращения
  • 1.7 Осевое усилие
  • 1.8 Определение критической высоты отсасывания
• 2 Эксплуатационная характеристика гидротурбины
  • 2.1 Построение линий равных значений коэффициента полезного действия турбины
  • 2.2 Построение линий равных высот отсасывания
  • 2.3 Построение открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей
  • 2.4 Построение линий ограничения мощности турбины
• 3 Проектирование проточной части гидротурбины
  • 3.1 Спиральная камера гидротурбины
    • 3.1.1 Основные положения
    • 3.1.2 Гидромеханический расчет спиральной камеры
  • 3.2 Статор гидротурбины. Выбор основных размеров
  • 3.3 Направляющий аппарат
    • 3.3.1 Выбор формы сечения лопаток
    • 3.3.2 Построение кинематической схемы
  • 3.4 Рабочее колесо гидротурбины
  • 3.5 Отсасывающая труба гидротурбины. Выбор основных размеров
  • 3.6 Трехмерная модель вертикальной гидротурбины
  • 3.7 Эскиз здания ГЭС для вертикальной гидротурбины
• 4 Выбор основных параметров горизонтально-капсульной гидротурбины
  • 4.1 Выбор типа и размера рабочего колеса
  • 4.2 Определение диаметра рабочего колеса
  • 4.3 Определение частоты вращения турбины
  • 4.4 Построение зоны работы турбины на универсальной характеристике
  • 4.5 Разгонная частота вращения
  • 4.6 Осевое усилие
  • 4.7 Радиальное усилие
  • 4.8 Определение критической высоты отсасывания
• 5 Эксплуатационная характеристика гидротурбины
  • 5.1 Построение линий равных значений КПД турбины
  • 5.2 Построение линий равных высот отсасывания
  • 5.3 Построение открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей
  • 5.4 Построение линий ограничения мощности турбины
• 6 Проектирование проточной части гидротурбины
  • 6.1 Турбинная камера гидротурбины
  • 6.2 Капсула гидротурбины
  • 6.3 Статор гидротурбины
  • 6.4 Направляющий аппарат гидротурбины
  • 6.5 Рабочее колесо гидротурбины
  • 6.6 Отсасывающая труба гидротурбины.
  • 6.7 Трехмерная модель горизонтально-капсульной гидротурбины
  • 6.8 Эскиз здания ГЭС для горизонтально-капсульной гидротурбины
• 7 Сравнение рассмотренных гидротурбин
• Заключение
• Список использованных источников