补充资料：水力机械相似理论

水力机械相似理论
similitude theory of hydraulic machinery

　　shull一Ilxlex一ongs一1一lun水力机械相似理论(similitude theory of hy-draulie maehinery)习惯上称为水轮机相似理论，研究不同尺寸的水力机械(习惯上称为模型和原型)在满足相似条件下各种特性参数相互关系的规律。根据水力机械相似理论，进行模型试验，并由试验结果换算出水力机械单位参数、比转速和得到水力机械特性曲线，以指导原型的设计和制造，或对原型的水力性能进行验收.模型和原型相似，必须满足几何相似、运动相似和动力相似3个条件。 几何相似指水力机械模型和原型过流表面对应角相等且各对应尺寸成相同比例。如原型和模型水轮机的转轮、导叶(见导水机构)、蜗壳、尾水管等各部分的形状相似、叶片数相同、叶片安放角度相等和各线形尺寸成相同比例。转轮和导叶相似如图l和式(1)、(2)的关系 D:D:_兰匕_生=又(1) 瓦一瓦一D0m一b0m 风:=夕、1.(2)式中D，、DZ为原型转轮的进、出口直径;马m、DZm为模型转轮的进、出口直径;b。和bo.分别为原型和模型导叶的高度;a。和ao。分别为原型和模型导叶的开度;又为尺寸比例系数;风1和凡lm分别为原型和模型转轮叶片的进口角。 运动相似指模型和原型流道中各相应点水流的方向相同、大小呈相同比例，即各相应点水流质点的圆周速度、相对速度和绝对速度所构成的速度三角形(见图2)相似，见(3)、(4)、(5)式、JJ、.1、I弓JA几亡d了.、J‘、了.、忿1 t)IU少l一二二二-二二二一“ml刀m一叨m-al=a一m月，=口，m写纂’图1转轮和导叶几何相似臀民\匀..:炭苟.1- 图2速度三角形相似式中，ul、ul，分别为原型和模型转轮(叶轮)进口的圆周速度，m/s;vl、vlm分别为原型和模型转轮进口的绝对速度，m/s;w，、、，分别为原型和模型转轮(叶轮)进口的相对速度，m/s;a，、alm为原型和模型转轮(叶轮)进口绝对速度与圆周速度之夹角，口1、口1.为原型和模型转轮(叶轮)进口相对速度与圆周速度之夹角。 动力相似指模型水轮机和原型水轮机流道中各相应点上水流质点所受的压力、惯性力、猫滞力和重力等外力，方向相同、大小成比例以及相同的边界条件，即雷诺数Re、弗劳德数Fr、斯特鲁哈尔数Sh相等。 雷诺数Re~vL八 弗劳德数Fr一v，/gL 斯特鲁哈尔数Sh一vT/L式中，v为流速;L为特征尺寸;T为表征现象周期性的时间;。为运动猫度;g为重力加速度。
　　

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