41.怎样选择水轮机的转速？

（1）比转速（比速）和转速的计算

　

　

式中　n_s——水轮机比转速，m·kW；

　n_e——水轮机额定转速，r/min；

　H——有效水头，m；

　P——最大输出功率，kW，为每一叶轮或每一叶喷嘴的输出功率，但对于复流式水轮机则取每一叶轮输出功率的1/2。

（2）比转速的临界值计算

a.轴向辐流式水轮机n_s

　

b.混流式水轮机n_s

　

c.螺旋桨式水轮机n_s

　

d.培尔顿冲击式水轮机n_s

　

12≤n_s≤23

【例4-4】　在有效落差H为100m、最大使用流量Q为120m³/s和频率为50Hz情况下，试选择轴向辐流式水轮机的运转转速。设水轮机的效率η为0.89。

解　水轮机输出功率为

　

P=9.81QHη=9.81×120×100×0.89=104771kW

比转速为

　

水轮机转速为

　

水轮发电机的转速为n=（式中p为极对数），将n=192r/min、f=50Hz代入该式，得发电机的极数为

　

2p=120×50/192=31.3

由于极数是偶数，若分别取极数为30、32，则相应转速为

　

n₃₀=6000/30=200r/min
n₃₂=6000/32=188r/min

现按n₃₂求n_s：

n_s=n₃₂×（P^1/2/H^5/4）=188×（324/316）
　=192.8m·kW<197m·kW

因此满足要求，故选定水轮机的转速为188r/min。