Механические потери

Механические потери энергии гидроагрегата зависят от конструкции, расположения направляющих подшипников, подпятника и уплотнений вала. В настоящее время применяют различные схемы компоновок гидроагрегатов, в которых турбина и генератор имеют направляющие подшипники и общий подпятник. К механическим потерям гидротурбин относят потери в турбинном подшипнике и уплотнениях вала, а также половину потерь в подпятнике. На преодоление моментов трения в направляющем турбинном подшипнике, подпятнике и уплотнениях расходуется часть полезной мощности турбины.

Величину механических потерь можно вычислить при помощи выражения:

ΔN_МЕХ = М_ТР ∙ ω

где М_ТР — суммарный момент трения в опорах, ω — угловая скорость вращения ротора.

Величина относительных механических потерь энергии равна

ξ _МЕХ = ΔN_МЕХ / N_Г

где N_Г — гидравлическая мощность турбины.

Механический КПД турбины: η_МЕХ = 1 - ξ _МЕХ

Механические потери натурной турбины при условии ее правильной сборки и балансировки ротора могут составлять от 0,3 до 1,5% в зависимости от типа компоновки агрегата, мощности турбины, режима ее работы и т. д.

Следует отметить, что конструкции опор модели и натурной турбины существенно отличаются. При одинаковых режимах работы относительные механические потери энергии модели больше, чем натурной гидротурбины. Поэтому пересчет механических потерь на натурную турбину практически невозможен.