Экспериментальные исследования в гидротурбостроении
Новая лаборатория гидротурбин ПО «Ленинградский металлический завод» существует с 1965 г. Она имеет 22 стационарные экспериментальные установки, позволяющие проводить исследования по разработке элементов проточной части гидротурбин и обратимых гидромашин, серьезные исследования в области прочности и вибраций, а также исследовать различные материалы и механизмы.
Задачи создания уникального гидротурбинного оборудования и обеспечения научного задела на перспективные разработки требуют большого числа экспериментальных исследований в различных направлениях, поэтому часть исследований проводится силами объединения, а часть — совместно с различными научно-исследовательскими организациями и высшими учебными заведениями. На решающей стадии проектирования гидротурбинного оборудования все контрольные экспериментальные исследования проводятся на стендах лаборатории.
В настоящее время уже выработалась некоторая традиционная специализация привлекаемых организаций по направленности и характеру исследований. Непосредственно в лаборатории объединения в последнее время выполнялись многочисленные исследования по обеспечению текущего проектирования и производства гидравлических турбин для разных объектов. В области гидродинамических исследований могут быть отмечены следующие работы:
для турбин Саяно-Шушенской ГЭС разработан проточной тракт, приведены эрозионные испытания (с помощью легко-разрушаемых покрытий), включая исследование влияния галтелей сопряжения нижнего обода с лопастями на интенсивность эрозии;
для диагональных турбин Колымской ГЭС было исследовано влияние на энергетические и силовые характеристики конструктивных параметров направляющего аппарата, отсасывающих труб и колонн статора, а также влияние различных параметров на кавитационную характеристику турбины;
для обратимой машины Загорской ГАЭС проведены энергетические испытания модели 0 460 мм, на которых были подтверждены гарантии, выданные Заказчику по уровню КПД и мощности. Кроме того, продолжались работы, направленные на улучшение энергетических и, кавитационных качеств обратимых гидромашин для напоров 90 ... 120 м, испытаны новые рабочие колеса (РК) ОРО-832 и ОРО-834;
для горизонтальной капсульной гидротурбины ГЭС — Железные Ворота II выполнены энергетические и кавитационные испытания.
В рамках установленного научно-технического сотрудничества со шведской фирмой 1МоЬаЪ проводились совместные энергетические испытания моделей горизонтальных капсульных турбин, которые подтвердили высокий уровень энергетических свойств турбин этого типа и реальную возможность создания образцов моделей с КПД выше 93 %.
Для Бурейской ГЭС проведены предварительные энергетические испытания моделей двух типов с диагональным и радиально-осевым РК, показавшие, что для условий этой ГЭС могут быть предложены оба типа турбин, однако максимальный КПД модели турбин радиально-осевого типа на 0,7 % выше.
В сочетании с теоретическими разработками прошли экспериментальные исследования по определению энергетических характеристик различных вариантов РК на напор 140 м для пополнения номенклатуры. Они под-1 твердили высокие технико-экономические характеристики наилучшего варианта с КПД около 93 % (на модели).
В области прочностных исследований было закончено исследование модели РК турбины Саяно-Шушенской ГЭС. В дальнейшем экспериментально определены величины остаточных напряжений в натурном РК- Результаты этих испытаний позволили подтвердить надежность конструкции колеса.