ГОСТ Р 55002-2012
(МЭК 62097:2009)

     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

     

МАШИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАДИАЛЬНЫЕ И ОСЕВЫЕ

     
Метод преобразования эксплуатационных характеристик модели в рабочие характеристики опытного образца

     
Hydraulic machines, radial and axial. Performance conversion method from model to prototype

ОКС 27.140

Дата введения 2014-01-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184 "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт энергетических сооружений" (ОАО "НИИЭС") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 330 "Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 сентября 2012 г. N 381-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62097:2009* "Машины гидравлические радиальные и осевые. Метод преобразования рабочих характеристик модели в рабочие характеристики опытного образца" (IEC 62097:2009 Hydraulic machines, radial and axial - Performance conversion method from model to prototype), при этом дополнительные слова (фразы, показатели и их значения), включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской стандартизации, выделены полужирным курсивом**, а объяснения причин их включения приведены в сносках.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей;

** В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов приводятся обычным шрифтом. - Примечания изготовителя базы данных.      

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт устанавливает производительность опытного образца гидравлических машин на основе результатов тестирования модели с учетом масштабного эффекта, включая влияние шероховатости поверхности.

Настоящий стандарт рекомендуется использовать для оценки результатов испытаний моделей гидравлических машин согласно договору между владельцем установки и предприятием, предоставляющим услуги оценки. При оценке результатов испытаний модернизированных машин, имеющих высокую шероховатость рабочих поверхностей, необходимо руководствоваться данными, представленными в приложении D настоящего стандарта.

В настоящем стандарте отдельно рассмотрены потери удельной гидравлической энергии, потери на трение диска и потери на внутренние утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры. Улучшение рабочих характеристик гидравлической установки достигнуто за счет учета зависимости потерь на трение от числа Рейнольдса (Re) и фактора шероховатости поверхности (Ra).

Введение в действие настоящего стандарта послужит также к созданию доказательной базы действующих и разрабатываемых в настоящее время технических регламентов.

     1 Область применения

Настоящий стандарт применяется для определения эффективности и рабочих характеристик гидравлической машины на основе результатов испытаний моделей с учетом масштабного эффекта, включая влияние шероховатостей поверхности.

Настоящий стандарт рекомендуется использовать для оценки результатов испытаний моделей гидравлических машин согласно договору испытаний гидравлических машин.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 4.425-86 Система показателей качества продукции. Турбины гидравлические. Номенклатура показателей

ГОСТ 23956-80 Турбины гидравлические. Термины и определения

ГОСТ 28842-90 (МЭК 41-63, МЭК 607-78) Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения, обозначения и сокращения

     3.1 Термины и определения

В стандарте используется Международная система единиц физических величин (СИ). Все значения выражены в основных единицах СИ или в соответствующих производных. По письменному соглашению сторон возможно использование любой другой системы единиц.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 4.425, ГОСТ 23956, ГОСТ 28842, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 выработка электроэнергии на турбине или входящая мощность насоса (turbine output or pump input): Механическая мощность, производимая валом турбины или насоса, относящая механические потери соответствующих подшипников и уплотнителей валов на гидравлическую машину (см. рисунки А.1 и А.2).

3.1.2 гидравлическая мощность (hydraulic power): Мощность, доступная для производства энергии (турбина) или передаваемая воде (насос), определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.3 гидравлический диаметр (hydraulic diameter): Площадь поперечного сечения, умноженная на 4, разделенная на длину окружности сечения.

3.1.4 гидравлический КПД (hydraulic efficiency): Определяется в соответствии с формулами:

- для турбин: ;

- для насосов: .

3.1.5 делительный диаметр (reference diameter): Делительный диаметр гидравлической машины.

3.1.6 динамическая вязкость (dynamic viscosity): Количественная характеристика механического поведения жидкости.

3.1.7 индекс масштабируемой потери гидравлической энергии для секции каждого компонента (scalable hydraulic energy loss index for each component passage): Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.8 индекс масштабируемой потери на трение диска (scalable disc friction loss index): Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.9 исходная масштабируемая потеря гидравлической энергии (reference scalable hydraulic energy loss): Значение для модели с гладкой поверхностью, работающей при исходном числе Рейнольдса Re=7·10.

3.1.10 исходная масштабируемая потеря гидравлической энергии в секции компонента (reference scalable hydraulic energy loss in component passage): для секции каждого компонента.

3.1.11 исходная потеря на трение диска (reference disc friction loss): Значение для модели с относительно гладкой поверхностью, работающей при исходном числе Рейнольдса Re=7·10.

3.1.12 кинематическая вязкость (kinematic viscosity): Отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Значения представлены в виде функции температуры.

3.1.13 кинетическая потеря удельной гидравлической энергии (kinetic loss of specific hydraulic energy): Потеря удельной гидравлической энергии, вызываемая гидравлическими явлениями, отличными от трения поверхности, такими как турбулентность, разделение потока, резкое изменение водотока и т.д.

3.1.14 коэффициент мощности (power coefficient): Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.15 коэффициент потери на трение диска (disc friction loss coefficient): Коэффициент потери на трение для вращающегося диска. Определяется в соответствии с формулой:

,

где D - диаметр ступицы или обода рабочего колеса (большее из двух).

3.1.16 коэффициент потери на трение потока в трубе (friction loss coefficient for pipe flow): Коэффициент потери на трение для трубы. Определяется в соответствии с формулой:

,

где d - диаметр трубы, м;

L - длина трубы, м.

3.1.17 коэффициент потери на трение для плоской пластины (friction loss coefficient for a flat plate): Коэффициент потери на трение для плоской пластины. Определяется в соответствии с формулой:

,

где В - ширина плоской пластины, м;

L - длина плоской пластины, м;

Q - расход, проходящий по пластине, м/с;

w - относительная скорость потока, м/с.

3.1.18 коэффициент расхода (leakage flow rate): Объем воды, протекающий за единицу времени через зазоры уплотнителя рабочего колеса.

3.1.19 коэффициент распределения потерь (loss distribution factor): Отношение масштабируемой потери к общим потерям. Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.20 коэффициент стока (discharge coefficient): Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.21 коэффициент скорости потока для секции каждого компонента (flow velocity factor for each component passage): Отношение максимальной относительной скорости потока в секции каждого компонента к периферийной скорости u. Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.22 коэффициент энергии (energy coefficient): Определяется в соответствии с формулой:

.

3.1.23 КПД удельной гидравлической энергии (specific hydraulic energy efficiency): Определяют в соответствии с формулами:

- для турбин: ;