Все госты и снипы онлайн

Более 10000 документов в открытом доступе, абсолютно бесплатно

ГОСТ 28842-90 - Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний

Этот документ был распознан автоматически. В блоке справа Вы можете найти скан-копию. Мы работаем над ручным распознаванием документов, однако это титанический труд и на него уходит очень много времени. Если Вы хотите помочь нам и ускорить обработку документов, Вы всегда можете сделать это, пожертвовав нам небольшую сумму денег.

Файлы для печати:

ГОСТ 288 4 2 -9 0 (М ЭК 4 1 - 6 3 , МЭК 6 0 7 -7 8 ) М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ НАТУРНЫХ ПРИ ЕМ О ЧН Ы Х ИСПЫТАНИЙ И м ан н е официальное 6 З Б ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ М о с к в асертификат москва
к ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 (М Э К 4 1 - 6 3 , МЭК 6 0 7 - 7 8 ) Турбины гидравличес-кис. Методынатурных приемочных испытаний (Переиздание, март2005 г.) В каком месте Напечатано Должно быть П ункт 6.4.6. Разность давлений р2=ршп1, Разность давлений р2*Рать Таблица 5. Головка 3 I - 1 сх± Р * Р \- Р 2 (ИУС Na 7 2005 г.)
УДК 621.224.001.4:006.354 Группа Г49 М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й С Т А Н Д А Р Т Т У Р Б И Н Ы ГИ ДРА ВЛ И Ч Е С К И Е ГОСТ М етоды натурных приемочных испытаний 28842-90 Hydraulic turbines. (М Э К 4 1 - 6 3 , М Э К 6 0 7 - 7 8 ) Methods of field acceptance tests MKC 27.140 ОКСТУ 3111 Дата введения 01.01.92 Н астоящ и й стан дарт расп ространяется на энергетические гидравлические турбины , аккум ули ­ рую щ ие насосы ti н асосы -турб и н ы (далее — гид ром аш и ны ), установленны е на ГЭС it ГАЭС. С танд арт устанавливает п равила и методы проведения натурны х прием очн ы х и сп ы тан и й для определения м ощ н ости , расхода и К П Д на установивш ихся реж имах, а такж е дав лен и я и частоты вращ ения на переходных режимах. Т ребовани я н астоящ его стандарта являю тся обязательны м и. Т ерм и н ы , п ри м ен яем ы е в н астоящ ем стандарте, а такж е об означ ени я и еди н иц ы ф и зи ч ески х величин приведены в п рилож ени и 1. 1. О Б Щ И Е П О Л О Ж Е Н И Я 1.1. Н атурны е и спы тан и я гидром аш ины проводят для о ц ен к и степени соответстви я дости гн у­ тых энергети ческих характеристи к установленны м в техническом задании. Реком ендуем ы й объем гарантий изготовителя приведен в прилож ении 2. 1.2. Н еобходимость и объем натурны х испы таний гид ром аш и н определяю т п о согласован ию меж ду изготовителем и потребителем. 1.3. Н атурны е и спы тани я вклю чаю т в себя, к ак п равило, изм ерен и я зн ач ен и й удельной энерги и, расхода, электри ческой или м еханической м ощ н ости , частоты вращ ен и я и определение к о эф ф и ц и ен та полезного дей ствия. 1.4. При п р оекти рован и и гид ростанции необходим о обеспечить возм ож ность проведения натурных испы тани й и реали заци и методой и зм ер ен и я , которы е долж ны бы ть полн остью охаракте­ ризованы в техн ическом задании на созд ани е гидром аш ин. 1.5. При н евозм ож н ости обеспечения установлен ны х в техническом задани и условий п р о ве­ д ен и я натурны х испы тани й гид ром аш и н прием очн ы м и и спы тани ям и следует счи тать модельны е испы тания. 2. П О Д ГО ТО ВК А И О Р Г А Н И ЗА Ц И Я И С П Ы Т А Н И Й 2.1. П отребитель долж ен определить врем я проведения натурны х испы тан и й , учиты вая реж и ­ мы работы гид ростанц ии и условия по напору. Н атурны е испы тани я долж ны бы ть проведены в течение ш ести м есяцев после передачи гидром аш ины потребителю , если иное не предусм отрено в техническом задании. За 2 мес до н ачала натурны х и спы тани й все необходим ы е дан н ы е (чертеж и, докум ен ты , технические зад ан и я, п аспорта и отчеты п о условиям эксплуатации) долж ны бы ть передан ы в распоряж ени е ор ган и зац и и , ответственной за проведение натурны х и спы тани й . 2.2. П рограм м а и м етодика проведения натурны х и спы тани й разрабаты ваю тся о рган и зац и ей , ответственной за проведение натурны х и спы тани й , и согласовы ваю тся с изготовителем и п отреби ­ телем. 111данис официальное Перепечатка воспрещена © И здательство стан дартов. 1991 © И П К И здательство стан дартов, 2005
С. 2 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 2.3. П рограм м а натурны х и спы тани й , как правило, долж на учиты вать следую щее: 1) если в техническом задании установлено более чем одно значение удельной эн ерги и , то н еобходи м о устан ови ть, при каком значении или зн ачен и ях удельной э н ер ги и будут вы полняться натурны е испы тания; 2) вы бор конкретны х гидромаш ин для проведения натурного испы тания проводят по согла­ со ван и ю между потребителем и изготовителем ; 3) долж но бы ть установлено количество точек плана эксперимента (реж им ов работы гидромаш и­ ны) и количество опы тов в точке плана. Количество реж имов зависит от сущ ности и объема гарантий и определяется руководителем и спы тания по согласован ию с изготовителем и потребителем. 2.4. Если определен ие м ощ ности, отдаваем ой турбиной и ли потребляем ой н асосом , проводят с пом ощ ью генератора или электродвигателя, то этот генератор и ли электродвигатель и их в сп о м о ­ гательное оборудование долж ен пройти соответствую щ ие и спы тани я. И зготовитель п и р о м а ш и н им еет право присутствовать н а таких испы таниях. Заверенн ая копи я п ротоколов и сп ы тан и й и расчетов долж на бы ть передана изготовителю гидром аш ины . Если эти результаты отсутствую т, то для предварительны х расчетов характеристик ги д ром аш и ны могут бы ть и спользованы гаран ти ро­ ванны е зн ачен и я потерь генератор;» (двигателя). 2.5. Руководитель и сп ы тан и й совм естно с представителям и потребителя и изготовителя до начала и сп ы тан и й п одвергает осм отру гид ром аш ину и испы тательное оборудование. Осмотр должен подтвердить: - ком п лектн ость м еханического оборудования и его соответствие техническом у задани ю ; - п рави льность градуировки п оказани й ш кал откры тиям л о п ато к н ап равляю щ его ап парата и (и л и ) л о п астей рабочего колеса (в случае п оворотно-лопастны х гидром аш и н) шли откры ти ям сопел и деф лекторов и п рави льн ость соотн ош ени я откры тий. Ш калы долж ны обеспечивать достаточную точность отсчета и долж ны бы ть доступны для наблю дения на п ротяж ен и и всех и спы тани й ; - отсутствие п осторонн их предм етов в водоводах; - отсутствие и зн о са н а особо важ ны х деталях, особ ен н о кави таци он н ы х повреж ден ий рабочих колес, н ап равляю щ и х ло п ато к, сопел и ли прочих деталей проточной части и (шли) повреж дения колец л аби ри н тн ы х уп ло тн ен и й , которы е могли бы оказать сущ ественн ое вли я н и е на К П Д ; - п рави льность вы п олнен ия и разм ещ ени я всех отводов д ав л ен и я , п ьезом етрических и соеди ­ няю щ их трубок и отсутствие в них посторонн их предметов. 2.6. Д о пуска гидром аш ины следует провести точны е изм ерен ия элем ен тов п роточн ой части, располож ен ны х меж ду и зм ерительны м и сеч ени ям и. Д олж н а бы ть оп ределена главная реперная отм етка, от которой будут отсчи ты вать уровни. Все пром еж уточны е отм етки (отм етки контрольны х точек) систем ы изм ерен и я удельной энерги и д о л ж ­ ны б ы т ь о тн и в ел и р о в ан ы и п р и в язан ы к главной реперной отм етке. Все отм етки долж ны оставаться нетронуты м и до тех п ор, п ока не будет п р и н ят оконч ательны й отчет об испы таниях. 2.7. Все приборы , вклю чая электрические изм ерительны е тран сф орм аторы , долж ны иметь действую щ ий докум ен т о поверке или долж ны бы ть проградуированы на месте перед испы танием . Если градуировка п роведена в месте и сп ы тан и я , то ее правильность долж на бы ть подтверж дена руководителем и спы тани я. Все необходимы е д ан н ы е по поправкам и градуировочны е кривы е п рим еняем ы х п риб оров долж ны бы ть представлены д о начала испы тани я. П осле заверш ен и я и спы тани я долж ны бы ть повторены градуировки п риб оров, ран ее п рогра­ дуированн ы х н а месте и сп ы тани я, если и н о е не оговорен о в п рограм м е и м етодике испы таний. 2.8. П ри проведени и натурны х испы тани й ведутся протоколы и сп ы тан и й , которы е долж ны содержать: - стан ц и о н н ы й и заводской ном ера каж дой испы туем ой гидром аш ины ; - заводские н ом ера п риб оров, а такж е другую и нф о р м ац и ю , необходимую дл я и ден тиф и кац и и всех приборов и мест их располож ения; - записи п олож ен ий всех игл с со п лам и , лопастей рабочего колеса и (и л и ) лоп аток н ап р ав л я ­ ю щ его аппарата; - записи п оказани й на каждом изм ерительном посту и м ом енты счи ты ван и я п оказан и й ; - п одп иси наблю дателей; - м есто для п одп иси руководителя испы тания. 2.9. П оказани я всех п риб оров ф и кси р у ю т одн о в р ем енн о п о сигн алу руководителя испы тания. Частоту и количество отсчетов определяет руководитель испы тания. 2.10. Д о о к о н ч ан и я и спы тания протоколы долж ны бы ть проверен ы и зави зи рован ы п редста­ вителями потреби теля и изготовителя и других участвую щ их в испы тан и и органи зац ий .
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 3 П осле заверш ен и я натурны х испы таний в течение двух дн ей все испы тательное оборудование и гидром аш ины могут бы ть предоставлены д ля о см отра п о требованию лю бой заи нтересован ной стороны или руководителя и сп ы тани я. 2.11. К ак потреби тель, так и изготовитель им еет право потребовать доп олн ительн ы е и сп ы та­ н и я. если возн и каю т сп орн ы е вопросы п о сущ еству проводим ы х и сп ы тан и й , даж е после получения окончательны х результатов. В этом случае претензии излагаю т п исьм енн о с указан ием веских причин. 3. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е Х А РА КТЕРИ С ТИ К Г И Д Р О М А Ш И Н Ы В У С Т А Н О В И В Ш Е М С Я Р Е Ж И М Е 3.1. Д ля оп ределен ия расхода, м ощ н ости , удельной э н ер ги и поды, К П Д . частоты вращ ен и я и потерь энерги и могут и спользоваться м етоды, указанны е в прилож ениях 3—6. В програм м е натурны х испы тани й долж ны бы ть установлены к онкретн ы е методы определения характеристи к. 3.1.1. О пределение К П Д вклю чает совм естны е и зм ерения расхода, удельной энерги и воды, электри ческой или м еханической м ощ ности и частоты вращ ения. Д опускается о п ределен и е К П Д терм од ин ам и чески м методом (см . прилож ени е 15). П ри проведении натурны х и спы тани й допускается о п ределен ие К П Д п о результатам и ндекс­ ны х и спы тани й . 3.1.2. Д л я о ц ен к и м ощ н ости потока необходим о зн ать удельную энерги ю воды и м ассовы й расход через контрольн ое сечени е на С ВД , при этом училТ Ы В а ю гО с н о в н ы е з а в и с и м о с т и п р и п •* c o n s t 1) п оскольку м ассовы й расход через контрольн ое сечение на С ВД м ож ет отличаться от расхода через и зм е­ рительное сеч ен и е, все п ритоки и отводы воды из системы между этими сечениям и, не связанны е с нормальной работой установки, во время испы тания долж ны бы ть перекрыты. П оправка ДPh учиты вает отборы м ощ ности потока, необходимы е д ля н орм альной работы гидром аш ины . П ри оп ределен ии зн ака п оправки ДРк (плю с или минус) следует учесть: - какое и зм ен ен и е (ум еньш ение и ли увеличение) м ощ н ости потока происходит между контрольн ы м и и и з­ м ерительны м и с еч ен и ям и на С ВД и С Н Д ; - использую тся л и отборы м ощ ности потока для обеспечения н орм альной работы гидром аш ины ; 2) для оценки поправки ДРк нужно знать массовый расход отводим ой или подводим ой воды и соответствую ­ щ ие удельные эн ер ги и воды, которы е могут отличаться от удельной энерги и воды в гидром аш ине (£ ) , осо б ен н о в многоступенчаты х гидром аш инах. С пец и альн ы е и зм ерен ия расходов для определения п оправки ДPh, к ак п рави ло, не проводят, так к ак отборы воды , обеспечиваю щ и е н орм альную работу гидром аш ины , имею т конкретн ое н азнач ен ие (н ап рим ер для охлаж дения п о д ш и п н и ко в), п оэтом у соответствую щ ие потерн м о щ н о с­ ти потока л егко рассчиты ваю т; 3) для о ц ен к и К П Д при п рим енен ии тер м о д и н ам и ­ ческого метода оп ределен ие гидравлической м ощ ности не Любуется. О дн ако расход воды на вспом огательны е нужды необходим о учи ты вать (см. прилож ение 15). Д л я и зм ерен ия и ндекса расхода целесообразно и с­ пользовать д в а метода (см. п рилож ение 15). 3.2. Д ля граф и ческого представления результатов и с ­ п ы тан ий в виде кри вой план эксп ер и м ен та долж ен содер­а — регулируемая турбина; <5 — н ер егу л и р у е­ ж ать не менее ш ести точек (см . черт. 1а). Каж дая точкамая турбина; и — н асос кривой я аляется результатом одного или нескольких о п ы ­ тов (см. п рилож ени е 1). Ч и сло наблю дений при и зм ерении Черт. I
С. 4 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 во время оп ы та зависит от п р им енен но го метода и зм ерен ия, н о при и спользовани и показы ваю щ их изм ерительны х п ри б оров в течение оп ы та долж но бы ть зап и сан о не м енее пяти п оказан и й для возм ож ности последую щ ей статистической о браб отки результатов (см. п рилож ени я 8 и 9). П рим ер п лан а эксп ери м ен та п риведен в табл. I. Д ли тельн ость оп ы та долж на бы ть оди н акова дл я всех точек плана. П р и м е ч а й и с. При определении расхода меточным методом (т. с. методом измерения времени прохождения заданного расстояния каким-либо индикатором, например красящим веществом) длительность опыта может существенно изменяться в зависимости от расхода. В этом случае целесообразно регулировать продолж ительность интервала между наблю дениям и так, чтобы каж дое и зм ерен ие содерж ало оди н аковое чи сло наблю д ени й , н о не менее пяти. П ри п ри м ен ен и и метода гидроудара зап ись диаграм м ы зависи м ости давлени я о т времени начинаю т через 15 с после последнего наблю дения. Т а б л и ц а 1 Пример плана испытании в терминах теории планирования эксперимента и обработки экспериментальных данныхПлан экспери м ентаН аим ен ован иеН ом ерУсловия опы таЧ ИСЛО ОТТЫ 'Н аи м ен ован и еФ орм аоп ер ац и и илиТОЧКИ(параметрытов в точкерезультатапредставлениисо в о к у п н о е Г И плана <т. с.реж им а)операцийплана (ч и слоопераций результатарежиматочек экспсработыр и м е н и )м аш ины )IIАо 1 Испытания: Например 8 Результат нспытаТаблица значений (чтобыНИИ или кривая зависимополучить сти физических великривую) чин (характеристик) 1.1 Опыт 11" .\1 Опытное значение Точка кривой 1.1.1 Измерение1 Результаты нзмереЧисло удельной энергии пония (измеренное знатока иолы: чснис) - первое наблюде­ ние при измерении; - второе наблюдс- ние; - я-е наблюдение 1.1.2 Измерение Результат измсрс- Число расхода воды: ния (измеренное зна- - первое наблюдс- чение) ние Результат наблюде­ Число - я-с наблюдение ния (показание ирибора. запись регистри­ рующего прибора) 1.2. Опыт 2 и т. д.2" i1 3.3. О пределение характеристик гидром аш нны проводят одн и м из двух сп особов. С п о со б Л — в каж дой точке п лан а эксп ери м ен та проводят оди н оп ы т, по результатам к о то р о ю строят кривую эксп ери м ен та. С пособ Б — в о д н о й или нескольки х точках плана эксп ери м ен та п роводят несколько опы тов. П ри п р и м ен ен и и сп о со б а А мерой качества изм ерений являю тся о тк л о н ен и я индивидуальны х точек от кривой наилучш его приближ ения. П ри п ри м ен ен и и сп особа Б мерой качества являю тся о тк л о н ен и я результатов отдельных оп ы тов о т средн еари ф м етич еского значения. Если в техническом задании установлено м аксим альное зн ач ен и е К П Д , то необходимы е условия оп ы тов (реж им ы и спы тани й ) устанавливаю т после предварительны х и нд ексн ы х и спы тани й .
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 5 3.3.1. С п особ А п рим еняю т, когда необходим о получить ряд кривы х для различны х реж имов работы или когда условия оп ы та не могут поддерж иваться п остоян ны м и достаточ н о длительное время. В програм м е устанавливаю т: - д и ап азон реж им ов эксп луатаци и , в котором необходим о провести испы тани я; - чи сло и п оряд ок проведения опы тов; - частоту вращ ени я и полож ение регулирую щ их органов гидром аш ины ; - необходим ость проведени я дополнительны х инд ексн ы х испы тани й . 3.3.2. С п особ Б п р и м ен яю т, когда условия опы та могут поддерж иваться п остоян н ы м и в течение длительного врем ени, достаточного для определения характеристик гидром аш и ны в зад ан ­ ных реж им ах работы. В о д н о й и той же то ч к е п лан а э к с п е р и м е н т а д о л ж н о б ы ть п ро вед ен о не м ен ее пяти оп ы то в . В разн ы х точках п лан а эксп ери м ен та долж но бы ть проведено одинаковое колич ество опы тов. В програм м е устанавливаю т: - число и п оряд ок проведения опытов; - частоту вращ ен и я и полож ение регулирую щ их органов; - необходим ость п ровед ени я дополнительны х инд ексны х и спы таний. 3.4. Д ля турбин дво й н о го регулирования определяю т оптим альное соотн ош ен и е между о тк р ы ­ тиям и л о п ато к н ап равляю щ его ап парата и углами установки лопастей рабочего колеса. О птим альное соотн ош ени е оп ределяю т путем проведения оп ы тов при пяти или больш ем чи сле откры ти й л о п ато к направляю щ его ап парата для каж дого ф и к си р о ван н о го угла установки лопастей рабочего колеса. О птим альное соотн ош ени е оп ределяю т л и б о по результатам предварительны х и нд ексн ы х и сп ы та­ н и й , л и б о п о результатам оп ределения абсолю тного значения К П Д . 3.5. И спы тани я насосов в ы п олняю т при к о м би н аци и зн ачен и й откры ти й н аправляю щ его аппарата и углов установки лопастей рабочего колеса, установленной в техн ическом зад ан и и . Д ля насоса д во й н о го регулирования оп тим альн ое соотн ош ени е между откр ы ти ям и н аправляю щ его аппарата и углами установки лопастей рабочего колеса определяю т в соответствии с п. 3.4. Д ля обесп еч ени я необходимы х условий оп ы тов допускается п рим енять и зм ен ен и е расхода путем д р о с ­ селирования и (и ли ) и зм ен ен и е частоты вращ ения. 3.6. Д ля исклю чения ал и я н и я колебан ий изм еряем ой величины на п оказани я и зм ерительны х п риб оров при колебан и ях зн ачений изм еряем ой величины с частотой более I Гц п рим еняю т л и н ей н о е д ем пф и рование. Результаты оп ы та счи таю т недостоверны м и , если в процессе вы п олн ен и я оп ы та п роизош ло резкое и зм ен ен и е зн ач ен и я и зм еряем ой величины . Результаты оп ы та счи таю т достоверн ы м и , если в процессе вы п олнен и я оп ы та и зм ен ен и я зн ачен и й определяем ы х величин не превы ш али: - для м ощ н остей — ± 1,5 % среднего зн ач ен и я; - для удельной гидравлической энергии — ± 1 % среднего значения; - для частоты вращ ени я — ± 0.5 % среднего значения. 3.7. Во время оп ы та отн о ш ени я средних зн ачен и й удельной гидраатической энерги и £ и частоты вращ ен и я п к соответствую щ им зн ач ен и ям , устаноачеины м в техн ическом задани и (Е хр и долж ны находиться в пределах: £ = (0,8..............1.2) £ v ; « = ( 0 . 9 ........... - U ) V О тн ош ен и е п /\'Е д о л ж н о находиться в пределах (0.97........ 1,03) nsp/ \ E xp. П риведен ие результатов оп ы та к заданны м условиям проводят в соответстви и с п р и л о ж ен и ­ ем II. 3.8. Д ля реактивной турбины кави тац и о н н ы й запас N P S E долж ен бы ть не м енее зн ачен и я, указанного в техн ическом задании. Если ф акти ческая средн яя удельная энерги я £ и (и ли ) частота вращ ени я отличаю тся о т зн ачен и й, указанны х в техническом задании, необходим о иметь кривую зависим ости м и н и м альн ой доп устим ой величины отн о ш ен и я S P S E / E к ак ф у н к ц и и от £ . Д ей ств и ­ тельное зн ач ен и е отн о ш ен и я N P S E /E не долж но леж ать н иж е этой кривой. 3.9. Д л я активны х турбин м аксим альны й уровень н иж него бьеф а не долж ен превы ш ать зн ачен и я, указан ного в техническом задании. 3.10. О бработка и оф орм лени е результатов изм ерений приведены в п рилож ени и 12.
С . 6 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 4. О П Р Е Д Е Л Е Н И Е ХАРА КТЕРИ СТИ К Г И Д Р О М А Ш И Н Ы П Р И П ЕРЕ Х О Д Н Ы Х П РО Ц ЕССА Х 4.1. П ереходны й процесс (наприм ер сброс нагрузки, потеря привода и т. п.) вы зы вает и зм е­ н ени я давлен и я и частоты в р ащ ен и я , зависящ ие от ти па гидром аш ины и от характера дви ж ен ия регулирую щ их орган ов (н ап рим ер л о п ато к направляю щ его ап парата, игл и (и ли ) затворов). В некоторы х случаях (н ап ри м ер д ля н асосов-турб ин) могут в о зн и к ать зн ачи тельны е п о амплитуде пульсации д авл ен и я, п рям о не св язан н ы е с изм ен ени ем реж им а. В озм ож ность п оявлен и я д о п о л н и ­ тельны х пульсации отраж аю т в техническом задании. П о возм ож ности и сп ы тани я гидром аш нны проводят при оговорен ны х наихудш их условиях, которы е оп ределяю т расчетны м путем для каждой гид ростанции отдельно. 4.1.1. У больш и н ства турбин наибольш ий м гновенны й заброс частоты вращ ени я возни кает после сброса м акси м альн ой нагрузки. У стан ови вш аяся р азгонн ая частота вращ ени я обы чно не достигается, так как систем а защ иты воздействует на регулирую щ ие органы . Н е реком ендуется проводить испы тани я на установивш ую ся разгонную частоту в ращ ени я. 4.1.2. М акси м альное м гн овен ное давление на стороне вы сокого д аааен и я (СВД ) и м и н и м ал ь­ ное м гн овен ное давлен и е н а стороне низкого давления (С Н Д ) турбины возни каю т в п роцессе сброса нагрузки от н о м и н альн ого зн ач ен и я до нуля и остан овки гидром аш нны . М и н и м альн ое м гн овен ное давлени е на С Н Д и м аксим альное м гн овен ное давлени е н а С ВД возн и каю т в п роц ессе дви ж ен ия регулирую щ его орган а на откры тие, н ачи ная из закры того п олож ения или и з п о ло ж ен и я , соответ­ ствую щ его холостому ходу гидром аш нны . У насосов м и н и м альн ое и м акси м альное давлени е на С ВД (черт. 2) и на С Н Д возни каю т после потери привода при н орм альном процессе закры ти я входного затвора. Изменение лавлення в контрольном сечении на СВД насоса после потерн приво;ш 4.2. И зм ен ен и я давления и частоты вращ ения зависят от движ ен ия регулирую щ их органов, поэтому зн ачен и я этих трех величин регистрирую т одноврем енно. П огреш н ость и зм ен ен и я частоты вращ ени я ( £ ) , не долж на выходить за пределы ± 1.0 %. Д ля регистрац ии и зм ен ен и й дав лени я использую т электрически е преобразователи давления или индикаторы пруж и нн ого типа. П реобразователи давления долж ны бы ть нечувствительны к м еханическим вибрациям и долж ны бы ть установлены заподлицо со стен кой водовода. Если преобразователь не м ож ет бы ть устаноатен н епосред ствен но в водоводе, то соеди н ительн ы е трубки долж ны бы ть п рям ы м и и возм ож но более коротки м и. Трубки нзготаати ваю т и з м еталла, п рим енен ие гибких трубок не доп ускается. Д о н ач ата и зм ерен ия из соединительны х трубок долж ен бы ть удален воздух. Верхний предел изм еряем ы х частот пульсаций давления устанавливаю т в програм м е. И зм ер и ­ тельная систем а (вклю чая преобразователь и соединительны е трубки) д о тж п а передавать пульсации д авл ен и й , частота которы х л еж и т ниж е этого предела б ез и скаж ен ий , вы званн ы х дем п ф и рован и ем и ли резон ансом . П ульсации давления с более вы соким и частотам и устраняю т ф ильтрам и. П о гр еш н о сть и зм ер ен и я д а в л е н и я f D д о л ж н а бы ть в п ределах ± 100 р - ° - 25 % (где р — д ав ­ л е н и е , П а). 4.3. О бработка и о ф о р м л ен и е результатов и зм ерений приведены в п рилож ени и 11.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 7 5. О Ф О Р М Л Е Н И Е И П Р Е Д С Т А В Л Е Н И Е РЕЗУ Л ЬТА ТО В И С П Ы Т А Н И Й О кон чательн ы й отчет о п роведенны х и спы таниях долж ен вклю чать следую щ ие разделы: 1) цель испы таний; 2) описание объекта испы таний и его особенности: 3) п рограм м а, м етодика и другие докум ен ты , согласованны е с потребителем и изготовителем , реглам ентирую щ ие п оряд ок проведения испы таний; 4) сп и со к и сполнителей; 5) описан и е вспом огательного оборудования и м еханизм ов (трубопроводов, в ен ти лей , затво­ ров. подводов и отводов) и их состояни я с прилож ением при необходим ости чертеж ей; 6) особенности условий эксплуатации гидромаш ины (наприм ер число часов работы, м ощ ­ ность, расход, уровни воды ) с о врем ени ввода в эксплуатацию и д о начала и спы тани й ; 7) акт осм отра гид ром аш и н ы ; 8 ) перечень и краткое описание всех измерительных приборов с указанием их заводских нохгеров п докум ен тов о п оверке, градуировочны х характеристик и результатов, полученны х в процессе подготовки к и спы тани ям ; 9) п рим ер обработки эксп ерим ентальны х дан н ы х одн ого из опы тов, н ачи н ая от результатов наблю дений до результатов оп ы та (точки кривой) (см . табл. 3 прилож ения 3). 10) результаты всех измерений в табличной ф орм е, вклю чая необходимые промежуточные д ан н ы е; результаты расчета зн ач ен и й удельной энергии воды, расхода и мощ ности и их п риведен ия к условиям Ехр и nv ; вы числен ие К П Д турбины или насоса; 11) о ц ен к а случайны х и систем атических погреш ностей изм ерен ия каж дой величины и вы ­ числение сум м арн ой п огреш ности; 12) диаграм м ы , показы ваю щ ие основны е результаты; 13) интерп ретаци я результатов испы тани я на осн о ве полученны х зависим остей: - для регулируемых турбин при заданной частоте вращ ения и при каждой заданной удельной энергии воды — К П Д о т мощ ности или К П Д от расхода; м ощ ности от расхода: расхода и м ощ ности от откры ти я л о п ато к направляю щ его аппарата или сопел: - для нерегулируемы х турбин и ли н асосов при заданной частоте вращ ен и я — К П Д от удельной энергии поды; расхода от удельной энергии воды (насосы ) или м ощ ности о т удельной эн ерги и воды (нерегулируемы е турбины ). С целью оп ределен ия к о м би н аторной зависим ости для гидром аш ин с подвиж ны м и лоп аткам и направляю щ его ап парата диаграм м ы зависим остей долж ны бы ть построены д ля различны х углов установки лоп астей (лоп аток).
С . 8 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0ПРИЛОЖЕНИЕ IСправочное ТЕРМ ИНЫ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ. ИХ ПОЯСНЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Т а б л и ц а 2У словн оеТерм инП о я сн ен и еЕ диницаобозн ач ен и е 1. Общие термины 1.1. Испытание Экспериментальное исследование определенных — — свойств гидромшиины 1.2. Опыт Воспроизведение исследуемого режима работы гидро­ машины в условиях эксперимента при возможности регистрации результатов совместных измерений несколь­ ких нсодноименных физических величин 1.3. Измерение Нахождение значении физической величины опытным — — путем с помощью специальных технических средств 1.4. Наблюдение при Операция, выполняемая в процессе измерений, в измерении (наблюдение) результате которой получают одно значение величины (показание прибора или запись регистрирующего прибо­ ра) из группы значений, подлежащих совместной обработке, для получения результата измерения 1.5. Сторона высоко­ Термины определяют две стороны гидромашины СВД — го давлении. независимо от направления потока и поэтому не зависят Сторона низкою дав­ от характера работы гидромашины СНД — ления 1.6. Гидраатичсская Гидранлическая турбина и насос-турбина, работающие — — турбина в режиме гидравлической турбины 1.7. Насос Аккумулирующий насос и насос-турбина, работающие в режиме насоса 2. Индексы или обо­ значения 2.1. Контрольное Сечение СВД гидромашины, по параметрам потока в1 сечение СВД котором определены основные характеристики техничес­ кого задания (см. черт. 1) 2.2. Контрольное Сечение СНД гидромашины, по параметрам потока в 2 сечение СНД котором определены основные характеристики техничес­ кого задания (см. черт. 1) 2.3. Измерительное Сечения, в которых проводятся измерения. По возмож­ Г, 1" сечение СВД ности ЭТИ сечения должны совпадать с сечением 1, в про­ тивном случае измеренные величины следует привести к сечению 1 (см. приложение 4) 2.4. Измерительные Сечения, в которых проводят измерения. По возмож­ 2', 2" сечения СНД ности эти сечения должны совпадать с сечением 2, в про­ тивном случае измеренные величины следует нривесги к сечению 2 (см. приложение 4) 2.5. Индекс заданной Индекс, проставляемый у величины, установленной в ¥ — величины техническом задании 2.6. Обозначение Заданные предельные значения:\ \ \ У — заданных предельных - верхнее — значений S .\\\\ - нижнее 3. Геометрические термины 3.1. Плошадь Чистая плошадь сечения, перпендикулярного направ­А м2 лению основного потока
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 9Продолжение табл. 2У словноеТерм инП о я сн ен и еЕиннниао б о зн а ч ен и е 3.2. Открытие наЗначение угла поворота лопаток от закрытого погоже-а градус правлиюшего аппарата нии или кратчайшее расстояние в свету между соседними мОа лопатками, усредненное по всем измерениям (см. черт. 3) 3.3. Ход иглы (для Значение хода иглы (игл) от закрытого положения.S м активной турбины) усредненное по всем измерениям 3.4. Угол установки Значение угла установки лопастей, измеренное от градус лопастей рабочего колеса заданного положения и усредненное по всем измерениям 3.5. Отметка Расположение точки относительно заданного уровняZ м (обычно уровень моря) 4. Физические величины и свойства 4.1. Ускорение силы Значение ускорения силы тяжести в месте испытания,ЯМ-С~2 тяжести определяемое как функция широты и высоты (см. приложение 13) 4.2. Температура -ГК . ‘С 4.3. Плотность Масса единицы объема: 1) значения для воды даны в приложении 13; РК Г М ~ 3 2) значения для воздуха даны в приложении 13;Ри кг-м-*3 обычно принимают значение ПЛОТНОСТИ на отметке расположения машины (см. черт. 4); 3) значения для ртути даны в приложении 13 Рн* к г м -3 4.4. Изотермический Коэффициент, характеризующий термодинамическоеаМ3 К Г~' коэффициент свойство. Значения для воды даны в приложении 13 4.5. Удельная тепло- — Д ж Д кгК )СУ емкость 4.6. Парциальное Для целей данного стандарта абсолютное парциальное ПаР»> давление давление пара в газовой смеси над поверхностью жидкости — это давление насыщенного пара, соответствующее температуре. Значения для воды даны в приложении 13 (вода дистиллированная) 4.7. Динамическая —Р П ас вязкость 4.8. КинематическаяМV м2с~ 1 вязкостьvV 5. Расход, скорость и частота вращения 5.1. Расход Объем воды, протекающий в единицу времени черезQ м3-с~ 1 какое-либо сечение 5.2. Массовый расход Масса воды, протекающая в единицу времени через р QКГС" 1 какое-либо сечение. П р и м с ч а и и е. При определении массового расхода р и Q следует брать для одного и того же сечения 5.3. Измеренный рас- Значение расхода через некоторое измерительное С . ИЛИ <Г2 м3с~ 1 ход сечение 5.4. Расход в контроль- Значение расхода через контрольное сечение м3с ~ '(>. ИЛИ 0 2 ном сечении 5.5. Расход в контроль- (рQ u ИЛИ м3 с-1f t . ном сечении, приведен­Р,.ип,л ’ ный к атмосферному да&тенпю где р ,илД — плотность воды при атмосферном давлении 5.6. Расход холостого Расход, обеспечивающий заданную частоту вращения (?„ м3с-* хода турбины при заданной удельной энергии и невозбужденном генераторе
С . 10 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Продолжение табл. 2У словн оеТерм инП о я сн ен и еЕ диницаобозн ач ен и е 5.7. Индексный рас­ Значение расхода, полученное с помощью измеренияQ , ход некоторой физической величины, функционально зависящей от расхода (см. приложение 14) 5.8. Индекс расхода Результат измерения некоторой физической величины, — функционально зависящей от расхода 5.9. Средняя скорость Скорость потока, определенная как отношение расходаVM C - 1 через сечение к площади этого сечения 5.10. Частота враще­ —п с - ' ния 5.11. Частота враще­ Частота вращения турбины без нагрузки на установив­С - ' ния турбины на холостом шемся режиме при действующем регуляторе и невозбуж­ ходу денном генераторе 5.12. Начат иная часто­ Значение частоты вращения на установившемся режи­п, с -1 та вращения ме непосредственно перед изменением рабочих условий (см. черт. 5) 5.13. Конечная часто­ Значение частоты вращения на установившемся режи­п с ~ 1 та вращения ме после затухания всех волн переходного процесса (см. черт. 5) 5.14. Заброс частоты Наибольшее значение частоты вращения, достигаемоеп „ с -1 вращения после сброса номинальной нагрузки при номинальной уставке регулятора (см. черт. 5) 5.15. М аксимальный Значение частоты вращения, достигаемое при наиболеепттах с -1 заброс частоты вращения неблагоприятных переходных процессах (в некоторых случаях максимальный заброс частоты вращения может превышать максимальную разгонную частоту вращения на установившемся режиме) 5.16. М аксимальная Установившееся значение частоты вращении, лишен­пЯтш с -1 разгонная частота вра­ ной возбуждения и отключенной от сети электрической щения машины при максимальном значении удельной энергии (напоре) и наиболее неблагоприятном положении рабочих органов. На разгонную частоту вращения, особенно у 1илромншин высокой быстроходности, может оказывать влияние кавитация, так что разгонная частота вращении может зависеть от имеющейся избыточной удельной энергии 6. Давление 6.1. Абсолютное ста­ Статическое давление жидкости, отсчитываемое от ПаЛ * тическое давление абсолютного вакуума 6.2. Атмосферное Абсолютное значение атмосферного давленияРлгяЬ Па давление 6.3. Избыточное дав­ Разность между абсолютным давлением и атмосфернымР Па ление давлением, измеренным одновременно в какой-либо точке гидротурбинной установкиР AifttРатЬ 6.4. Начальное давле­ Избыточное давление, которое возникает в заданнойР, Па ние точке на установившемся режиме непосредственно перед началом измерения рабочих условий (см. черт. 6) 6.5. Конечное давле­ Избыточное давление, которое возникает в заданной ПаР , ние точке на установившемся режиме после затухания всех волн переходного процесса (ем. черт. 6) 6.6. Мгновенное дав­ Наибольшее и наименьшее избыточное давление, ПаР'^Р» ление которое возникает в заданной точке при переходном ироисссс (см. черт. 2, 6) 6.7. Максимальное Мгновенное давление при наиболее неблагоприятном Па1 Ж или минимальное давле­ переходном процессе ние1 Ж
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 11Продолжение табл. 2 У С-1 о 11 нос Термин Пояснение обозначение Еиинина 7. Удельная энергия 7.1. Удельная энергия Энергия единицы массы рабочего тела (воды)е Дж-кг- 1 (энергия) 7.2 Удельная энергия Изменение удельной энергии потока (воды) междуЕ Дж-кг- 1 ю лы и гидром лишне контрольными сечениями на СВД и СНД гидромашины (см. черт. 7. 8. 9) у г . Значение ускорения силы тяжести на базовой отметке расположения машины (см. черт. 4) можно принять как g Значения р, и р, можно вычислить соответственно черезРаМ и РаЫ1 С учетом Г, и Т2 для обоих величин при пренебрежимо малом влиянии разности температур на плотность р 7.3. Удельная энерго­ Механическая энергия, передаваемая за секунду черезЕ„ Дж-кг- 1 передача в рабочем соединение рабочего колеса (колес) с валом (см. колесе (колесах) приложение 15), отнесенная к массовому расходу СВД £ - К “ " <р С), 7.4. Удельная энергия Разноси» между удельными энергиями воды на уровнях Дж-кг - 1 воды на ГЭС верхнего и нижнего бьефов ГЭС (см. черт. 10) 7.5. Удельная энергия Удельная энергия воды в насосе при заданной частоте*0 Д ж - к г 1 воды в насосе при вращения и заданных положениях направляющих лопаток нулевом расходе (работа и лопастей рабочего колеса, когда на СВД закрыт насоса на закрытую запорный орган задвижку) 7.6. Потеря удельной Удельная энергия воды, рассеянная между какими-либоEl Дж-кг - 1 энергии воды двумя сечениями 7.7. Удельная потен­ Удельная потенциальная энергия воды в сечении 2.Е, Дж-кг- 1 циальная энергия воды соответствующая разности уровней между базовой на СНД отметкой гидромашины и пьезометрическим уровнем в точке 2 (см. черт. 11) 7.S. Избыточная Превышение абсолютной удельной энергии воды вNPSE Дж-кг- 1 удельная энергия всасы­ сечении 2 над удельной энергией, соответствующей вания парциальному давлению пара р 10, на базовой отметке гплромашины (см. черт. 11)\IOCC ^ 3. . 7.9. Потеря удельной Удельная энергия воды, рассеянная между уровнемEl, Дж-кг- 1 энергии воды на СНД нижнего бьефа и контрольным сечением на СНД гидромашины (см. черт. 12) 8. Напор 8.1. Геодезический Разность между геодезическими высотами уровнейZ м напор верхнего и нижнего бьефов ГЭС (черт. 10) 8.2. Напор Энергия единицы веса воды А м А - 1Я 8.3. Напор гидрома- // м шины = SЯ
С . 12 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Продолжение та&г. 2 Термин Пояснение Условное Единица обозначение 8.4. Напор ГЭС* М 8.5. Напор насоса при "о XI нулевом расходе (напорН» ШТ насоса, работающего на А закрытую задвижку) 8.6. Потеря напора 13Е‘ " , XI " , = —0 5 8.7. Потеря напоре! на " ь XI всасывании (отсасываНИИ) Л 8.8. Высота нсасыва- XI 7Е* ния (отсасывания) (см. черт. 11) 8.9. Избыточный на­ 1NPSH XINPSH « NPSE пор всасывания (отсасы-В2 вания) 9. Мощность 9 .1. Мощность потока Располагаемая мощность потока, проходящего через Л кВт гидромашину 9.2. Поправка к мощ- Поправка, вводимая с целью учета значения расхода.* рь кВт пости потока подводимого или отводимого на вспомогательные нужды, в соответствии с техническим заданием 9.3. Мощность гидроМощность, передаваемая вату турбины или налу насоса машины (мощность) (механические потери в подшипниках гидромашины относят к гндромашинс): - для турбины: ? - / > „ + />** pe + pa + pt - p fiР кВт где 1) электрическая мощность на клеммах генератораРо кВт 2) механические и электрические потери в генераторе, '' кВт а включая вентиляционные потери (см. приложение 5) 3) потери в подпятнике генератора. Эти потери следуетРС кВт относить к турбине и генератору пропорционально создаваемым ими осевым нагрузкам (см. приложение 5) 4) потери во всех вращающихся элементах, таких какРЛ кВт маховик, рабочее колесо трехмашинного агрегата, врашаюшсгося вхолостую, зубчатая передача и др. (см. приложение 5) 5) механическая мощность, отдаваемая какому-либоР' кВт вспомогательному механизму (см. приложение 5) 6) электрическая мощность, отдаваемая вспомогатель­ кВтР, ному оборудованию турбины (например регулятору), если эго оговорено в техническом задании: - для насоса: / > - К - ( Л + р, + Л, + р. ) + Рр где1) электрическая мощность, подводимая к двигателюРа кВт 2) механические и электрические потери в двигателе, /'а кВт включая вентиляционные (см. приложение 5) 3) потери в подпятнике двигателя. Эти потери следуетР< кВт относить к насосу и двигателю пропорционально создаваемым ими осевым нагрузкам (см. приложение 5) На чсрг. 10 покачано соотношение между высотой и напором ГЭС.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 13Продолжение табл. 2 УсЛОННОС Термин Пояснение обозначение Еиимииа 4) потери во всех вращающихся элементах, таких какР* кВт маховик, зубчатая передача, пусковая турбина, рабочее колесо трехмашинного агрегата, вращающегося вхолостую и г. д. (см. приложение 5) 5) механическая мощность, отдаваемая какому-либоР* кВт вспомогательному механизму (см. приложение 5) 6) электрическая мощность, отдаваемая вспомогатель­ кВтР, ному оборудованию насоса (например регулятору), если это оговорено в техническом задании 9.4. Мощность рабо­ Мощность, передаваемая через соединение рабочего чею колеса (ко.чес) колеса (колес) с валом (см. схему на черт. 13): - для турбины:к , - г + - Р,Рт кВт- для насоса:р « - р - Р ы -р,Рт кВт 9.5. Механические Механическая мощность, рассеянная в подшипниках иР ы кВт потери уплотнениях вата гидромашины 9.6. Мощность насоса Мощностьиасоса при номинальных значениях частотыР» кВт при работе на закрытую вращения, установки направляющих лопаток и лопастей задвижку рабочею колеса, когда на стороне высокою давления закрыт запорный орган 10. Коэффициент по­ лезною действии (КПД) 10.1. КПД Для турбины рассчитывают по формулеР Л Л “ ТГ = Л/, • Лт Для насоса рассчитывают по формулеР» п — 9 " -J7 ~ Чл ' 10.2. Относительный Отношение текущею значения КПД к некоторому ЛлЧ — КПД базовому значению КПД 10.3. Средневзвешен­ Рассчитывают по формуле л* ное значение КПД »|Л | + " 2Л2 + изЛз + - И’, + И'2 + H'j + ... ’ где I),. i)2. ту, — КПД при заданных рабочих условиях: н',, W,. — их согласованные взвешенные коэффициенты 10.4. Среднеарифме­ Средневзвешенное значение КПД при н1, = ну = к . = . . . л* — тическое значение КПДО т к р ы т ы е лопатки направляющего а п п а р а т а Черт. 3
С. 14 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Схема отметки пиромашины (0' £ а £ 90')О т пет ка гиаропаш и мы * Отметка гилромашины г нс обязательно соответствует точке с максимальной кавитацией.а — ради альн о-осев ы е турбины , н асосы и м асос-турбнны (для м ногоступенчаты х м аш ин —сту п ен ь ни 1КОЮ давления): 6 — п ов ор отн о-лоп астн ы е иди пропеллерны е турбины : а — торн ден­тальные капсульны е турбины или осевы е насосы (с рстулируемы ми или неп одви ж н ы ми л о п а с­ тями р а б о ч е ю колеса): г — диагональны е машины (см еш ан н ы й п оток , лопасти н еп одвиж ны );д — диагональны е машины (см еш ан н ы й п о т о к , лопасти регулируются) Черт. 4 Изменение частоты крашенин турбины после внезапного сброса нагрузки Черт. 5 Изменение давления в контрольном сечении турбины на СВДа — п о сл е в н езап н ого сб р о са задан н ой нагрузки; 6 — п осл е вн езап н ого при лож ен и и задан н ой нагрузки Черт. 6
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 15 Низконапорныс машины. Определение удельной гидравлической энергии машиныа — п роп еллерн ая и л и и о п о р о т о -л о п а с т н а я гурбнма; 6 — о сев о й н асос Пьезометры установлены в точках / и 2: Z = г,— £ - « / / = (раМ - рм )/р + (»7 - >i)/2 + "(г, - гг). Сжимаемостью волы можно пренебречь, потому что разность давления между точками / и 2 мала: р, - = р, = р. Следовательно:Р0м •Qg(zl - z l) «-/и*,-;Pafcl ~ Р '•г) * Р»uv42-'РвтЫ'РатЫ' ^Ра ^ 2‘) и поэтому формула будет: £ " 3? (м- — г2 )(1 - v j Р + (vf - ф /2 ” яг(! - p j р) + - v^/2. Плотность воды при температуре окружающего воздуха можно принять как р. Черт. 7
С . 16 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Определение удельной энергии воды в средненапорных и высоконапорных гилромашинахОтметка приборова a i p L T . i T с вертикальным калом: Z t - { ,. — г ,: 6 — агрегат с гори:юнтглы1ым валом: Z , - Zy — Ij- Маномсгры установлены в точках I и 2£ ш }Н в <Р*ш ~ Р л а У р + ('7 - ф / 2 * Step - г2)- Разностью между температурами окружающего воздуха н точках I и 2 ' можно пренебречь, так как Z мало по сравнению с //. поэтомуРцтЬУ = РамЬТ ** Рам(>- Поскольку г, и г, малы по сравнению с //, то можно принять, что Z ,p ,/p - Zr 2 jP2/ p =■ z2. Следовательно: A lftil ш P f * Z \Pl8 * P«uvA* где р, — избыточное давление в точке / ';Раь.а " Р г * / > « , * где ру — избыточное давление в точке 2 ’ и поэтому упрощенная формула примет видЕ ш {рх. — Ру)/Р + 8(<у — %') * (V* - »^)/2 - (р,- — Ру)/ р + g Z + (r| — ф /2. Черт. 8
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 17 Определение удельной энергии воды в ковшовых турбинах с вертикальным валом Когда давление в кожух нс подается, принимается что контрольное сечение на СНД соответствует плоскости на отметке z r а на отметке z2 давление внутри кожуха равно атмосферному даатенпюЕ ш gH - (раМ - pati2)/f> + (vj - ф /2 + iz2). Разностью температуры окружающего воздуха между точками Г и 2 можно пренебречь, так как Z мато по сравнению с //. поэтому Л ш А Г = Pamiri ~ Рать по тем же причинам принимаем 2 - р , / р =■ Z. Следовательно:РаШ ж Ру + + РатЬ- где р у — избыточное давление н точке /';РйЬ\1Pamir Поскольку Z, = Z, и предполагая, что v, = 0, получаем упрошенную формулуЕ - Р, /Р + *(*г ~ ^2) + v?/2 - p v / (Г + g Z + V\fl. Черт. 9
С . 18 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Гидрометрическая установка. Определение удельной анергии воды I: и напора / / установки через высоту У Общая формула имеет вид:- g i _ AH g =■ [р в М - р ^ А) / р 3 _ А + (v^ - » ' ) / 2 + J ( z 3 - Z t) Pel*i - PuM * —P*S(2j - <>) и предполагая, что v3 = v4 » 0; £3_4 - J: p3 4 = p = плотности воды при атмосферном давлении, получаем упрошенную формулуEg ш Я Ц — м И1 — p j p ) ■ Й И — Р0/Р>- где р0 принимается равным плотности воздуха на отметке гидромашиныEg - £ ± Z E L, где «+» — для турбины:«—» — для насоса Черт. 10 Определение избыточной удельной анергии всасывания (отсасывания) NPSE н избыточною напора всасывания (отсасывания) NPS1IОтметка гидромаш и ны Пьезометр присоединен к точке 2NPSE - *2-Л - (puAl2 - pva)/р, + v;/2 - g2(z, - z2)Pcbt " Р*<*Г - + * W - - (p„,*v - P j/P a + VjV2 - ftU, - Zj.) - (Д^ЛГ - P.J/P2 * где Z, будет положительным, если уровень 2 ' ниже, чем отметка гилромашкны и наоборот. Черт. 11
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 19 Определение итбыточной удельной энергии всасывания (отсасывания) NPSE и июыточного напора всасывания (orcacbiBaHMH)NPSIl (Еи * 0)Л и н и и энергии Формула имеет видNPSE - g2 NPSH « (раь , - р,а)/р2 + у\ / 2 - g2(z, - z2). Давление следует измерять внутри отсасывающей трубы (точка 2), в этом случае вышеприведенная формула справедлива как для турбины, так и для насоса. Если невозможно измерить давление внутри отсасывающей трубы, то можно получить но уровню нижнего бьефа (см. приложение 4). Учитывая потери удельной энергии воды между сечением 2 и 2 ', получим следующую формулуNPSE = gyNPSH = „„*,•• - pvu)/p , + v^/2 - g,{z2- - z,) ± Eu = (рл„02~ - pivt)/p2 * vj/2 - g2 Zv ± Et i , где — для турбины; «—* — для насоса. Черт. 12
С. 20 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Схема для определения баланса мощности и расходар.Соединение рабочего колесаи балаQiQ,а — турбина: 6 — н а со с Турбина НасосQiя - 4 + 4 'q - 4 + q" Объемный КПДо:Qt - я
Qi - - яРк =■ £<р 0 при лР к = 0Р* т £(Р Р - Рт + РЫ «ф» Р /ш 0Рт Гидравлический КПД *x\h =■—- **Р КПД лЪ • Потери на дисковое трение и протечки (объемные потери) в данной формуле рассматриваются как гидравлические потери. В формулах не учитывается сжимаемость воды. Черт. I3ПРИЛОЖЕНИЕ 2Рекомендуемое ОБЪЕМ ГАРАНТИЙ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ГИДРОМАШИН I. В техническом задании устанавливают значения следующих показателей: 1) для регулируемой турбины — мощности или расхода КПД. максимального мгновенною заброса частоты вращении, максимального и, при необходимости, минимального мгновенного давлении, максимальной разгонной частоты вращения в установившемся режиме: 2) для нерегулируемой турбины и регулируемого или нерегулируемого насоса — мощности, расхода КПД. максимального заброса частоты вращения, максимального и. при необходимости, минимального мгновенного давлении, максимальной разгонной частоты вращения в установившемся режиме (реверсной разгонной частоты вращения для насоса); 3) для насоса — максимальной удельной энергии (напора) и мощности при работе насоса на закрытую задвижку (мощности на рабочем колесе в воде и/илн на воздухе) для заданной частоты вращения. I.I. Для регулируемых турбин для одной или нескольких заданных частот вращения могут устанавли­ ваться гарантированные значения:
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 21 - мощности и расхода, которые должны быть достигнуты при одном или нескольких заданных значениях удельной энергии воды в inapt)машине (см. черт. I); - КПД, который может быть определен: для одною или нескольких значений удельной энергии воды в гидромашине: для одного или отдельных заданных значений мощностей или расходов или согласно кривой (см. черт. I); как средние взвешенные и среднеарифметические значения КПД в диапазоне мощностей или расходов. 1.2. Для нерегулируемой турбины для одной или нескольких заданных частот вращения устанавливают гарантированные значения: мощности или расхода (гарантия по расходу обычно заменяется соответствующей гарантией мощности), которые должны быть достигнуты и которые нс должны быть превышены в диапазоне заданных значений удельной гидравлической энергии гидромашины (см. черт. 1). Для нерегулируемой турбины требуемое значение мощности задают интервалом с нижним пределом KPtf и верхним пределом (А' + 0,1) Ps.. где К — взаимно согласованная величина, значение которой лежит между 0,9 и 1.0. Как правило. К " 0.95. Выбор значения А должен быть увязан с назначенными пределами мощности, соответствующими £„.,„ и £ mjx; КПД для одного или более отдельных заданных значений удельной гидравлической энергии гидромаши­ ны; КПД как средних взвешенных и среднеарифметических значений в заданном диапазоне значений удельной энергии гидромашины. 1.3. Для одной или нескольких заданных частот вращения насоса устанавливают гарантированные значения: - мощности, которая не должна быть превышена в диапазоне заданных значений удельной энергии гидромашины (см. черт. 1); - расхода в диапазоне заданных значений удельной энергии гидромашины. включая значения расхода, подлежащие достижению и не подлежащие превышению (см. черт. 1). Для регулируемого и нерегулируемого насоса требуемое значение расхода задают интервалом с нижним пределом KQl f и верхним пределом (А'+ 0. 1) Q y где К — взаимно согласованная величина, значение которой лежит между 0.9 и 1,0. Как правило. К ~ 0.95. Выбор значения К должен быть увязан с установленными пределами по расходу, соответствующими £ т|я и £пид. КПД для одного или более отдельных заданных значений удельной энергии воды в гндромашине или согласно кривой (см. черт. 1): КПД как средних взвешенных и среднеарифметических значений в заданном диапазоне удельной энергии воды в гидромашине. 2. Нс допускается распространять гарантии на две или несколько взаимно свя занных величин. Например, в случае регулируемой турбины значения КПД следует устанавливать в зависимости либо от расхода, либо от мощности, но не от расхода и мощности одновременно. 3. Установленные предельные значения максимального или минимального мгновенного давления и максимального заброса частоты вращения при сбросе нагрузки (у турбин) или потерь привода (у насоса) с наложением пульсаций давлении распространяют на весь диапазон режимов эксплуатации. 4. Установленное предельное значение максимальной разгонной частоты вращении в установившемся режиме (реверсной частоты вращения при разгоне в случае насоса) распространяется на условия, указанные в техническом задании. 5. Дтя насоса должны бы ть установлены верхние пределы потребляемой мощности и давления при работе на закрытую задвижку для заданного значения частоты вращения. 6. Потребитель должен представить изготовителю гидромашины полные и достоверные данные, харак­ теризующие водохранилище, входные и выходные сооружения, водоводы между точками подвода и отвода, все части и оборудование, относящиеся к водоводам, а также приводящие и приводимые механизмы как электрические, так и нсэлсктричсские, все регуляторы, клапаны, затворы и связанные с ними механизмы. 7. Потребитель должен определить (установить) значения всех параметров, определяющих условия, на которые распространяются гарантии.
С. 22 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0ПРИЛОЖЕНИЕ 3Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ВОДЫ 1. Общие требования 1.1. Для определения абсолютного расхода рекомендуют следующие методы: - метод измерения скоростей в ряде точек сечения посредством турбинных расходомеров: - метод измерения скоростей посредством трубок Пито; - метод шдроудара (метод Гибсона); - методы меток, основанные, например, на измерении времени прохождения меткой заданного рассто­ яния: - использование стандартных водосливов; - использование специальных устройств с измерением перепадов давлений: - объемные методы. Кроме того, для определения расхода можно использовать акустический метод (см. приложение 7), а также термодинамический метод измерения КПД (см. приложение 15). который позволяет вычислить расход, имея измеренные КПД. удельную энергию и мощность. 1.2. Измерение расхода при натурном испытании любым методом будет достоверным лишь в установив­ шемся потоке, т. е. если изменения мощности генератора (двигателя), удельной энергии воды и частоты вращения нс превышают значений, указанных в гг. 3.6 настоящего стандарта. 1.3. Если уравнительный резервуар расположен между измерительным сечением и гидромашиной, то колебания уровня воды должны быть задемпфированы до начата опыта. Если это трудно выполнить, то результат измерения расхода должен учитывать обьем волы, который переходит в резервуар и обратно во время измерения |при допус тимых колебаниях удельной энергии воды (см. н. 3.6 настоящего стандарта)!. 2. Метод определения скоростей потока турбинными расходомерами 2.1. Для указанного метода требуется некоторое количество турбинных расходомеров, располагаемых в заданных точках поперечного сечения водовода или открытого канала. Для определения расхода результаты одновременных измерений расходомерами локальных скоростей, усредненных по времени, интегрируют по измерительному сечению.Измерения могут проводиться:- в водоводе; - в водоприемном устройстве;- в открытом подводящем или отводящем канале.Измерения расхода допускается проводить только и искусственных открытых каналах с хорошо известной формой поперечного сечения. Использование естественных каналов нс допускается. 2.2. И змерение скорости в каждой точке сечении должно длиться нс менее двух минут. Если имеют место колебания скорости, то время измерения должно включать не менее четырех периодов колебаний скорости. 2.3. Количество точек сечения должно быть достаточным для того, чтобы обеспечить удовлетворительное определение профиля скоростей по всему измерительному сечению. В водоводе круглого сечения должно быть не менее 13 точек измерения, одна из которых должна быть в центре сечения. Число точек Z на радиусе, исключая центральную, определяют из соотношения 4 < Z < 5 хТГ. где R — внутренний радиус водовода в метрах. При любом имеющемся количестве расходомеров лучше увеличивать число измерительных радиусов, чем увеличивать чисто точек на радиусе, при этом следует избегать чрезмерного стеснения потока. Стеснение в центре может быть уменьшено консольных! креплением радиальных несущих штанг к стенкам водовода. Нецелесообразно проводить измерения более чем на 8 радиусах или более чем в 8 точках на радиусе, исключая центральную точку. В прямоугольном или трапецеидальном сечении должно быгь не менее 25 точек. Если распределение скоростей отличается or однородного, число точек Z определяют из соотношения 24< Z < 36 VT, где А — площадь измерительного сечения в квадратных метрах. 2.4. Рекомендуется применять только турбинные расходомеры пропеллерного тина. Измерительные сигналы от вращения пропеллера передаются на показывающие и регистрирующие приборы для обеспечения возможности контроля мгновенного значения частоты вращения во время и после опыта. Градуировочные характеристики расходомеров не должны изменяться в процессе испытания. Пропеллеры расходомеров должны быть диаметром нс менее 100 м. В периферийной зоне могут применяться расходомеры с диаметром пропеллера 50 мм. Расстояние от выходной кромки лопастей пропеллера
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 23 до входной кромки несущей штанги должно быть нс менее 150 мм. Угол между вектором местной скорости и осью расходомера должен быть нс более 5*. Если это условие нс соблюдается, то следует применять самокомпснсирунмиисся расходомеры, которые измеряют непосредственно осевую составляющую скорости. 2.5. Расходомеры следует градуировать в условиях, идентичных условиям испытаний. Желательно граду­ ировать несколько расходомеров одновременно, установленных на тех же расстояниях, какие будут иметь место во время испытаний. Во время градуировки диапазон скоростей потока должен по возможности включать весь диапазон местных скоростей, ожидаемых во время испытаний. Нормальный градуировочный диапазон скоростей охватывает скорости — о т 0.4 до 6 м/с (иногда до 8 м/с). При этом верхний предел, как правило, ограничивается вибрациями. Экстраполяцию градуировочной характеристики более чем на 20 % максимальной скорости следует делать только при согласовании с потребителем и изготовителем. Самокомпенсируюшиеся пропеллеры следует градуировать при углах натекании потока от 0’ до максимальною угла, ожидаемою при Установка сопла на входе в ннзконапорную турбину испытаниях. Градуировку проводят при той же ориентации несущей штанги к потоку. Экстраполяция градуировочных характеристик нс разрешается. Систематическая погрешность градуировочной характеристики с доверительной вероятностью 95 % должна быть менее 0.5 % при ско­ ростях от 0.4 до 6 м/с. Градуировка расходомеров после испытаний обязательна, если есть признаки повреждений. 2.6. В коротких водоводах* или в водоприемниках измерительное сечение может располагаться в корот ком конфузорном участке с нерав­ номерным и (или) неустойчивым распределением скоростей. Направле­ ние потока может не совпадать с осью расходомеров. Воздействие этих факторов может быть уменьшено применением выпрямляющих уст­ ройств или других специальных способов. 2.6.1. На входе в водоприемник может быть установлено времен­ ное сопло (черт. 14), что обеспечивает: - прямолинейный поток; - приблизительно однородное и устойчивое распределение ско­ ростей: - увеличение средней скорости и местных скоростей потока у стенок, что повышает точность измерений при малых расходах; К недостаткам этого способа можно отнести: - значительную стоимость и трудоемкость изготовления и уста­ новки;а — и зм ери тельн ое сечен и е - возможное влияние модифицированного водоприемника на ха­ Черт. 14 рактеристики пиромашины; - необходимость учета толщины турбулентного пограничного слоя, которая может быть меньше, чем расстояние от стенки до ближайшего к ней расходомера**. 2.7. Специальные требования к измерениям в открытых каналах 2.7.1. Измерительные сечения (как правило, прямоугольные или трапецеидальные) должны иметь ширину и глубину нс менее восьми диаметров расходомера, но не менее 0.8 м. Поле скоростей в измерительном сечении может быть улучшено установкой устройств, показанных на черт. 15. Измерительное сечение должно быть удалено по меньшей мерс на 10 гидравлических радиусов вниз по потоку от ближайшего от таких устройств (кроме подтопленного плотика). * Водовод считается коротким, если длина его прямого участка меньше 25 диаметров. ** Эта толщина должна быть определена экспериментальным или расчетным путем, расход в периферий­ ной зоне должен быть рассчитан с учетом действительного распределения скоростей. Толщину 8 турбулентного пограничного слоя рассчитывают по формуле 8 - 0,37--------— —, (V— лг/у)"-2 где х — расстояние вдоль оси водовода от входа до измерительного сечения; v — средняя скорость; v — кинематическая вязкость.
С . 24 Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 Средства XIя стабиликиши потока в открытом канале/ — peuieiKH; 2 — плоты , 3 — пол топленны й плот;•/ - изм ери тельн ое сечен и е Черт. 15 2.7.2. При измерениях в открытых каналах должно быть нс менее 25 точек, которые располагают на пересечениях 5 горизонтальных и 5 вертикальных линий. Около стенок, дна и свободной поверхности точки следует располагать чаще. Как правило, их располагают таким образом, чтобы разность скоростей в двух соседних точках не превышала 20 % значения большей из скоростей. Минимальное расстояние между расходомерами должно быть не менее id + 30> мм, где «/— наружный диаметр пропеллера. Расстояние от­ сроченной поверхности до оси ближайшего расходомера должно быть нс менее 0,75 d и нс более 200 мм. Ось верхнего расходомера следует располагать, как минимум, на один диаметр пропеллера ниже свободной поверхности воды. 2.7.3. Все расходомеры жестко закрепляют на штангах, а оси пропеллеров располагают перпендикулярно плоскости измерительного сечения. Должна быть обеспечена достаточная жесткость конструкции для предот­ вращения деформаций конструкции, а также вибраций расходомеров. Расходомеры могут применяться в виде стационарной батареи, смонтированной на нескольких парал­ лельных стержнях по всему измерительному сечению. В каналах с малым поперечным сечением такая конструкция может создать значительное стеснение. Можно применять один вертикальный ряд расходомеров (черт. 16) или горизонтальный ряд. Эти ряды могут последовательно перемешаться в нужное положение в пределах измерительного сечения. Постоянство скорости потока в продолжение всего опыта контролируют одним неподвижно установленным расходомером или измерением индексного расхода. Одиночный вертикальный ряд турбинных расходомеров, установленный на подвижной лебедкеА/ — полож ен и е I; 2 — п ол ож ен и е 2: 3 — изм ерительное сечен и е: 4 — штанга крепления расходомеров;5 — направляю щ ие зажимы; 6 — проф ильная штанга; 7 — тележка; S — уровень волы предельны й Черт. 16
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 25 2.7.4. Уровень воды определяют одним из методов, описанных в приложении 4. Колебания уровня воды нс должны превышать ± I % среднего знамения глубины потока, их следует контролировать в продолжение всего опыта. 2.7.5. Скорости около боковых стенок и дна в каналах прямоугольного поперечного сечения рассчиты­ вают по формуле V, “ V, (х/а0)'/« , О где — скорость в ближайшей к ограничивающей поверхности точке измерения; От — коэффициент, рассчитываемый по формуле /и где ег, и а0 — расстояния от отраничиваюших поверхностей ближайших точек измерения; v, и v, — скорости, измеренные в этих точках соответственно. Окато свободной поверхности профиль скоростей следует экстраполировать из условия его плавности. При вычислении расхода для трапецеидальных сечений интегрирование вначале проводят вдоль вертикальных линий, а затем — построением зависимости произведения v d от поперечной горизонтальной координаты (черт. 17). где V — средняя но вертикальной линии скорость; d — глубина воды на этой же вертикали. Пример последовательного графического интегрирования при измерении расхода в канале трапецеидального сечения 2.8. Точность измерений расхода с помощью расходомеров существенно зависит от устойчивости профиля скоростей, наличия вихрей, отклонения потока от прямолинейности, турбулентности, периодических пульсаций, от качества измерения (число и распределение точек измерения и эффект стеснения) и метода вычисления расхода. Погрешность измерений должна быть оценена и указана в отчете. При хороших средствах измерения и хороших условиях течения систематическую погрешность с доверительной вероятностью 95 % оценивают значениями по приложению 16. 3. Метод определения скоростей потока трубками Пито 3.1. Метод применяют в водоводах с достаточно большими скоростями воды, свободной от взвешенных частиц. 3.2. Коэффициент скорости трубок Пито принимают равным единице. Местную скорость v. рассчиты­ вают по формуле v , - V SflTp , где Л/г — разность между полным давлением или давлением потока мри скорости, равной нулю, и статическим давлением, измеренным трубкой Пито, расположенной в точке /. Коэффициенты скорости всех нестандартных устройств устанавливают тщательной градуировкой но всему диапазону скоростей. Для вычисления расхода применяют тс же методы интегрирования, что и при использовании расходомеров.
С. 26 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 4. Метод гнлроудара 4.1. Измерение расхода методом гидроудара (иногда называют методом Гибсона) основано на законах гидродинамики, которые дают соотношения между силой, вызываемой замедлением массы воды (движущейся между двумя сечениями), и изменением разности давлений между двумя сечениями. Практически его приме­ няют только при непрерывном уменьшении расхода в турбине до нуля (закрытие направляющего аппарата, иглы, задвижки и т. д.). В водоводе ПОСТОЯННОГО поперечного сечения А. заключающем в себе массу жидкости р LA. изменение скорости dv/dI вызывает перепад давлений между верхним по течению (индекс и) и нижним (индекс d) поперечными сечениями, отстоящими друг от друга на расстояние L. Уравнение равновесия сил в этом случае имеет вид Р L A ^ - = A \p , где АР = P j - Ре,■ Из уравнения следует/га \ dv = 1 (Ap + 4)d/.ои где t — время, в течение которого происходит изменение скорости воды, а потеря давления вследствие трения на участке между двумя сечениями. Следовательно, значение расхода через турбину до начала закрытия запорного органа рассчитывают по формулеI Р 1- о где q — величина протечки через закрытый запорный орган. Протечки q определяют отдельно. В пропсссе закрытия запорного органа непрерывно регистрируют разность давлений в двух сечениях. 4.2. При применении метода гидроудара следует соблюдать следующие требования: - между двумя сечениями, в которых измеряют даатснии. нс должно быть промежуточной свободной поверхности воды; - протечки через закрытый запорный орган в процессе испытания не должны прсвышагь 5 % измеряе­ мого расхода. Протечки должны быть определены с точностью 0,2 % измеряемого расхода: - в пределах измерительного участка водовод должен быть прямолинейным и иметь постоянное попере­ чное сечение, в нем не должно быть сколько-нибудь существенных нарушений формы, а расстояние между сечениями должно быть нс менее 10 м; - площади поперечных сечений водовода и длина участка должны быть измерены с достаточной точностью, чгобы коэффициент трубопровода F (см. и. 4.7. перечисление 9) можно было бы определить с точностью 0,2 %; - при максимальном значении измеряемого расхода сумма динамического даатснии и погери даатсния между сечениями нс должны превышать 20 % среднего изменения перепала давления в процессе закрытия запорного органа; - преобразователь перепада давлений должен быть размешен так, чтобы длины соединительных трубок, идущих от пьезометрических точек, были по возможности одинаковыми: - результаты опыта, в котором значение величины С (см. черт. 18) отрицательное, следует исключать из рассмотрения: - если применяют прибор Гибсона, то в каждом опыте следует измерять температуры волы и ртути с точностью ± I 'С; - при подводе воды к одной турбине через несколько водоводов даатсния следуег измерять в каждом водоводе одновременно и независимо. 4.3. В каждом сечении для измерения даатсния должно быть нс менее 4 отверстий диаметром от 3 до 6 мм в плоскости, перпендикулярной осн водовода (в водоводах диаметром менее 4 м можно иметь только 2 отверстия). В водоводах круглого сечения точки отбора давления следует располагать на равных угловых расстояниях друг o r друга. Нс рекомендуется располагать точки отбора вблизи верха или низа сечения. В водоводах прямоугольного сечения точки отбора даатснии следует располагать на иертикатышх стенках на расстоянии четверти высогы сечения от дна и or потолка. Вес точки отбора выполняют и располагают согласно требованиям приложении 4. Точки отбора давления следует размещать на расстоянии 2D (где D — диаметр водовода) и более от места с существенным изменением формы водовода.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 27 Диффсрснциа.тытая диаграмма зависимости «давление — время •t Черт. 18 4.4. Через индивидуальные вентили отводы давления в каждом сечении присоединяют к обшему коллектору, сообшаюшсмуся с прибором для записи диаграммы зависимости перепада давлений от времени. Для умен!>шения демпфирования вследствие трения все сосдинитслы1ыс линии должны быть по возможности кор сяким и. неупругими и достаточного диаметра (не менее 18 мм для жидкостных манометров или 8 мм для преобразователей давления). Все соединения и линии проверяют на отсутствие протечек и воздуха. Перед каждым опытом должен быть проведен осмотр и продувка трубок. В остальном необходимо соблюдать требования пн. 4.3, 4.4 приложения 4. 4.5. Для обеспечения необходимой точности записанных диаграмм изменения давления условия течения в водоводе должны быть такими, чтобы в каждом сечении разность между давлением, измеренным в любой отдельной точке, и средним давлением по измерениям во всех точках нс превышала 20 % динамического давления. Среднее из показаний любой пары противоположных точек не должно отличаться от среднего из любой другой нары точек этого же сечения более чем на 10 % динамического давления. 4.6. Рекомендуется записывать изменение во времени перепала давлении на измерительном участке, обусловленное изменением количества движения воды и трения между двумя сечениями (дифференциальный метод). В этом случае трение вне измерительного участка и колебания уровня воды в водоприемнике или уравнительном резервуаре не влияют на значение перепада давлений. Произведение длины измерительного участка на среднюю скорость должно быть нс менее 50 м2/с. Перед началом испытания выполняют градуировку преобразователей давления. Перед началом каждого опыта проверяют нуль измерительной системы. Расход устанавливают с помошыо механизма ограничения открытия запорного органа. Колебания измеряемого расхода должны быть сведены к минимуму удержанием запорного органа в неподвижном положении, чтобы режим стабилизировался. Затем записывают изменение давления в процессе непрерывного постепенного закрытия запорного органа. Запись следует начинать нс менее чем за 20 с до начала движения запорного органа и прекращать нс менее чем через 20 с после его окончания. 4.7. Дифференциальный ртутный измеритель перепада давления (прибор Гибсона) даст диаграмму зависимости давления от времени (см. черт. 18) в виде фотографии движения уровней рлути в U-образном манометре. Значение интеграла f Арйг определяют планиметрированием диаграммы. При этом необходимо, чтобы все длины, высоты, расстояния и плошали были выражены в одной системе единиц. Обработку диаграммы проводят в следующей последовательности: 1) проводят горизонтальную линию 0 —0 , представляющую нулевую линию прибора и диаграммы:
С. 28 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 2) проводят горизонтальную линию А—А. представляющую среднее значение потерь давления при работе агрегата до начала движения запорного органа: 3) проводят горизонтальную линию F—F, совпадающую со средним значением давления после закрытия запорного органа; 4) измеряют от линии F—F высоты ников Н двух соседних both и рассчитывают их отношение £ по формуле £ = О Д 41; 5) рассчитывают расстояние D по формуле „ _ „ arctg<2K/ln£)1) " * ------т.-------- где В — отрезок с диаграммы, представляющий собой иолупернод волны давления с учетом поправки на ширину щели; 6) расстояние I) откладывают от предыдущего пересечения волны с линией F—F. Полученная точка А/ обозначает коней диаграммы; 7) ориентировочно проводят линию восстановления О— А/; 8) определяют атошадь A f диаграммы над линией О— А/ при бесконечно узкой ширине щели прибора. Площадь диаграммы может быть разбита на несколько участков A t. А: , . .., Ап. Из атошали каждого из участков диаграммы необходимо вычесть поправку, учитывающую фактическую конечную ширину щели прибора. Значение поправки определяется как произведение эффективной ширины щели* на разность высот диаграммы на границах участка разбиения. 9) рассчитывают расход (Q) по формуле гас s и у — масштаб секунды и масштаб метра водяного столба на диаграмме;F —отношение L /A длины измерительного участка плошали поперечного сечения водовода (коэффи­ циент трубопровода);ц — расход протечек через закрытый запорный орган; 10) определяют новую линию восстановления в предположении, что в данный момент времени остав­ шуюся потерю давления выражают формулой * , - < ? < I - г , Г , где Л,. — оставшаяся потеря даатсния или расстояние от линии восстановления до линии F—F для /-го участка;G — потеря давления до начала закрытия, т. с. расстояние между F—F и А—А:х — показатель степени Q в выражении для гидравлических потерь (.v = 2 для чисел Рейнольдса более 5 х 10*):а>Х'/\ - —----- ;-----отношение площадей диаграммы. где а, = > А. — нарастающая сумма площадей сегментов;А т + А .1 1 3-1А , — общая площадь диаграммы; зc s ' уAt = qr —7- — площадь, соответствующая протечкам. Отложив справа от каждого сегмента соответственно полученные значения И, вниз от линии F—F и соединив эти точки получают новую линию восстановления; 11) рассчитывают новое значение расхода в порядке, определенном в перечислениях 8) и 9). Если два последовательных значения расхода отличаются менее чем на 0.1 %, то прекращают расчеты и принимают последнее найденное значение за полный расход в момент начала закрытия затвора. Если расхождение больше, то возвращаются к перечислению 10) и рассчитывают расход снова. 4.8. Требования к измерительной системе, оснащенной малоинерционными дифференциальным)! пре­ образователями давления: 1) собственная частота измерительной системы должна быть на порядок выше основной частоты колебания давления; 2) постоянная времени измерительной системы должна быть менее 10“ 2 с; 3) нелинейность измерительной системы во всем диапазоне измерений не должна превышать 2-10—3: 4) частота опроса датчиков должна быть нс менее 50 раз в секунду; 5) измерительная система должна быть проградуирована на месте при давлении в системе, равном среднему статическому давлению в самом верхнем измерительном сечении при нулевом расходе: * Эффективная ширина щели прибора — ширина отображения щели на фотобумаге или ином носителе диаграммы.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 29 6) устройства для подавления высокочастотных пульсаций давления не должны вносить погрешность в определение площади диаграммы; 7) система обработки данных нс должна вносить погрешности, превышающие соответственно 0,05 % средней разности давления и более I мс; 8) следует исключить влияние температуры на измерительную систему. 4.9. При определении расхода методом раздельных диаграмм изменение давлении в двух измерительных сечениях водовода регистрируют раздельно. Можно пользоваться и одним сечением, приняв за базовое свободную поверхность в водоприемнике, если отсутствует уравнительный резервуар и если длина участка водовода с ременным сечением нс превышает 2 % дтины всего водовода. Длина участка между двумя измерительными сечениями должна быть не менее 50 м. и коэффициент трубопровода на участке водовода от уравнительного резервуара до нижнего измерительного сечения должен быть в четыре и более раз больше, чем на участке от уравнительного резервуара до верхнего измерительного сечения. Оборудование, применяемое в данном случае, схематически показано на черт. 19. Схема измерения расхода методом «гилроулара* с помощью ра«дельных лидерамиI — уравнительны й резервуар: 2 — устройство иляи зм ер ен и я изм ен ен и я уровня полы: 3 — устройствоиля и зм ер ен и я уровня в оли : 4 — устройство иляи зм ер ен и я давления (в ерхн ее изм ер и тел ьн ое у ст­ ройство»; 5 — устр ой ств о лля изм ерен ии врем ени(н и ж н е е и зм ери тельн ое устр ой ство); 6 — у стр ой ст­во си н х р о н и за ц и и : 7 — устройство лля градуировкидавления; S — устройство для и зм ер ен и я давления:9 — турбина: 10 - водопои Черт. 19 Данные каждого опыта должны включать в себя: - градуировочные характеристики прибора для измерения лаатсния. записанные перед началом и после окончания опыта; - диаграммы зависимости «давление — время» перед началом закрытия, в процессе закрытия и после закрытия запорного органа (по меньшей мере, четыре волны давлении должны быть занесены после закрытии запорного органа); - диаграмму измерения уровня воды в уравнительном резервуаре или отметку установившегося уровня посте закрытия запорного органа (сети используют одно измерительное сечение). На каждом режиме работы гндромашины должно быть выполнено не менее пяти опытов с записью диаграмм. При планиметрическом методе расчета расхода следует пользоваться формулой+ ti­me индексы и и d относятся соответственно к диаграммам в верхнем и нижнем сечениях. Значения полных площадей А , и А т на диаграммах «даатение — время» в обоих измерительных сечениях получают планиметрированием после определения линии восстановления с учетом потерь давления способом, аналогичным описанному в и. 4.7. и изменения уровня воды в уравнительном резервуаре, если он имеется. При использовании численных методов интегрирования на ЭВМ определяют линию восстановления, полную площадь и. следовательно, расход. Диаграммы разделяют примерно на тридцать участков через равные отрезки времени, одинаковые для верхнего и нижнего сечений. Вычисления ведут методом последовательных приближений до тех нор. пока разность между соседними приближениями расхода нс станет менее 0.1 %.
С. 30 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 При соблюдении требований к проведению измерений полная погрешность с доверительной вероятнос­ тью 95 % будет находиться в пределах от • 1.5 % до ± 2.0 % при использовании дифференциальною метода с обработкой результатов на ЭВМ и от 1 1,8 % до 1 2,3 % — во всех остальных случаях. 5. Меточный метод 5.1. Для измерения расхода в закрытых водоводах рекомендуют концентрационный и меточный методы. 5.2. Концентрационный метод заключается в непрерывной подаче в главный водовод известного расхода растворимого в воде вещества и в измерении концентрации этого вещества, получающейся на некотором расстоянии от места подачи. При этом геометрические характеристики водовода и расстояние должны обеспечивать равномерное перемешивание. Следует учитывать, что дополнительное перемешивание раствори­ мого вещества может быть получено включением гидромашины в мерную длину или установлением нерсмс- шнватслей (гурбулизаторов). Естественная концентрация растворимого вещества в природной воде должна быть постоянной и нс превышать 15 % концентрации поданного растворимою вещества в месте отбора пробы для измерения. Расход (Q) рассчитывают по формуле с .-с » ч с, - с, ■ где q — расход раствора растворимого вещества, подаваемого в поток; С0 — начальная естественная концентрация растворимого вещества в природной воде: С, — концентрация растворимого вещества в подаваемом растворе;С, — концентрация вещества в месте отбора пробы. При соблюдении требований к измерительной аппаратуре и условиям течения оцениваемая системати­ ческая погрешность с доверительной вероятностью 95 % должна быть в пределах от ± I % до * 2 %. 5.3. Меточный метод (ранее называвшийся методом соляного облака .Аллена) основан на измерении времени прохождения метки между двумя поперечными сечениями, расположенными на известном расстоянии друг от друга. Введение растворенною вещества следует проводить на достаточном удадснии от измерительных сечений (т. с. точек начала и конца отсчета времени). Расход рассчитывают но формулеQ - у / 1 где У — объем водовода между сечениями; 7 — среднее время прохождения растворенного вещества между сечениями. Достоинство метода заключается в том. что нет необходимости знать концентрацию растворенного вещества. При соблюдении требований к измерительным приборам и условиям потока оцениваемая систематичес­ кая погрешность с доверительной вероятностью 95 % должна быть в пределах от ± 1 % до ± 1.5 %. 6. Метод стандартных водосливов 6.1. Для определения расхода применяют только прямоугольные водосливы без бокового сжатия, с острой кромкой по всей дтиис и со свободным переливом. Водосливная стенка устанавливается перпендикулярно к боковым стенкам и дну канала и должна быть достаточно жесткой. Поверхность стенки должна Схема прямоугольного водослива с острой кромкой быть гладкой, без выступов. Целесообразно изготав­А ливать стенку из металла, стойкого против коррозии. Поверхность кромки водосливной стенки должна быть горизонтальной, плоской и гладкой. Пересечение кромки водослива с поверхностью, об­ ращенной к подводящему каналу, должно образовы­ вать прямое и острое ребро (см. черт. 20). свободное от заусенцев и царапин. На водосливе следует обеспечивать полную аэрацию плоской струи воды над водосливом. Вен­ тиляция должна быть достаточной для тога, чтобы давление воздуха иод струей воды было близко к атмосферному. Площадь поперечного сечения вен­ тиляционных отверстий должна быть нс менее 0,5 %р — иысата колоса и м : h — н а п о р пап полос.! миом: произведения длины кромки водослива Ь на высо­ ту 5, водосливной стенки над уровнем воды со Черт. 20 стороны отвода (черт. 20).
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 31 Во прем» испытания следует контролировать состояние кромки и форму переливающегося слоя, чтобы избежать прилипания слоя возмущенного или турбулентного течения. 6.2. Водослив, как правило, устанавливают в отводящем канале гидромашины. при этом необходимо обеспечить плавный (свободный от водоворотов, поверхностных возмущений или значительного количества воздушных пузырей) подвод воды к водосливу. Для обеспечения равномерного распределения скоростей по всему сечению устанавливают успокоитель­ ные экраны или решетки. Возмущения поверхности, подводные завихрения или любого рода асимметрию потока устраняют установлением соответствующих экранов. Подводящий канал водослива должен быть прямым с постоянным поперечных) сечением, с гладкими стенками и длиной нс менее чем в 10 раз превышающей длину кромки водослива Ь. Применяемые успокои­ тельные экраны или решетки устанавливают выше водослива на удалении, превышающем длину подводящего каната. На этой длине уклон дна должен быть менее 0.005. Боковые стенки канала нал уровнем водосливной крохжи должны продолжаться на расстояние не менее 0,3 Лт1|Х по течению за плоскость стенки водослива. До начала испытаний целесообразно проверить распределение скоростей в подводящем канате. Некото­ рые наиболее часто встречающиеся распределения скоростей показаны на черт. 21. Примеры полей скоростей в подводящем канате77 7 -ГГ7 7 -7 -Г7 .6а. 6 — поля скоростей нормального распределении; л. г — поля скоростей с отклонением от нормального распределения, приводящим к предельным погрешностям определения расхода Чсрг. 21 6.3. Напор Л на водосливе измеряют в подво­ Т а б л и ц а 3 дящем канате водослива на расстоянии от крохжи, превышающем максимальный напор в 3—4 раза Данна кромки, м Число точек измерении (черт. 20). Число точек измерении напора, равно­ Менее 2 2 мерно распределенных поперек каната водослива, От 2 до 6 3 выбирают нз табл. 3. Более 6 Не xiciiee 4 Результаты изх1срения напора в каждой точке нс должны отличаться друг o r друга более чем на 0.5 %. Для вычисления расхода берут среднеарифметическое значение напора по результатам измерений во всех точках. Изх1срснис напора выполняют в соответствии с приложением 4. Устройства для измерения напора поха-шают в расположенные рядом с подводящим каналом успокоительные колодцы, которые сообщаются с каналом через соединительные отверстия, выполненные с
С. 32 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 соблюдением требований приложения 4 (пи. 5.3 и 6.3). Температура воды в успокоительном колодце не должна отличаться более чем на 2 ‘С o r температуры воды в подводящем канале. Earn использование успокоительных колодцев невозможно, игольчатые туп ы опускают прямо в канал. В каждой точке нужно делать по нескольку наблюдений через равные промежутки времени. До начата и посте окончания испытаний следует проверять нулевую отметку водослива. Установку нуля выполняют с помощью нивелира и рейки либо с помощью линейки и спиртового уровня, когда канат осушен (черт. 22). либо с помощью специального устройства, закрепленного непосредственно на кромке водослива, когда уровень воды немного ниже кромки (черт. 23). Проверку нуля по уровню воды при нулевом расходе нс следует применять. Определение положения кромки во.юелнвя (установка «нуля» в осушенном канате)/ — точный уровень: 2 — штатив и ур ав н и ­тельный винт; 3 — о т сч ет . п одлеж ащ ийкорректировке на значени е Д Черг. 22 Узел прибора при определении положения кромки водослива «установки уровня I ре бия водослива» Определение положении кромки водослива (установка «нуля») при спокойной поверхности воды „ _ „Определение полож енияОпределение уровн я водыкром киводослива (уст ановка„мулл")О I _ тI л 4Sт ^ \ \ \ Ч \ Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч ч ^I — точный уровень (н и в ел и р ); 2 — м икром етри ческий винт; 3 — верньер с н о н и у со м 0.0 5 мм;4 — воображ аем ы й уровень: 5 — зап ор н ое устройство Черт. 23
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 33 6.4. Расход ((7) рассчитывают по усредненной формулеQ - ( 0,4077 + 0.0497 - ) Ь f i g ■ А 4Р ' при следующих ограничениях размеров: Ь 2 0,40 м; р 2 0.30 м; 0,06 м S Л s 0.80 м; 0.15 £ h/p £ 1. При этом предельное значение может принимать только один параметр. Между машиной и водосливом нс должно быть притока или отбора воды. Различия в распределении скоростей в подводящем канате, затупление кромки, чрезмерная шерохова­ тость стенки водослива со стороны подвода или недостаточный подвод воздуха под переливающийся слой могут серьезно повлиять на точность измерения напора и расхода. Погрешность определения расхода за пределами указанных выше ограничений размеров водослива может значительно возраст. При соблюдении требований к измерительным средствам и условиям течения систематическую погреш­ ность с доверительной вероятностью 95 % можно оценить значением в пределах от ± 1,7 % до ♦ 3 %. 7. Специальные сужающие устройства с измерением перепада давлений 7.1. Измерение расхода с помощью сужающих устройств с дифференциальными манометрами заключа­ ется в установке в водовод устройства (диафрагмы, сопла или трубы Вентури), образующего сжатое сечение, и измерении возникающей разности давлений. Границы применяемости метода указаны в табл. 4. Т а б л и ц а 4 Предельные значения диаметров водовода D и чисел Рейнольдса ReDД и лм е ip вода пода D%Ч и сл о Реннольдса Re0ммТ ип устройстваминимуммаксимумминимуммаксимум Диафрагма: - с угловыми точками отбора 50 1000 5 1 В’ Бесконечность - с точками отбора но !) и D/2 или фланцевыми 50 1000 3-103 » Сопла: - типа ISA 1932 50 500 2-Ю4 I07 - малой кривизны профиля 50 630 I04 10» Труба Вентури: - с литым конфузором 100 800 2-10* 2-10" - с конфузором. прошедшим механическую обработку 50 250 2-Ю1 10" - с конфузором. сваренным из стального листа, без механической обработки 200 1200 2-Ю5 2-10" Сопло Вентури 65 500 3-104 2-10" П р и м е ч а л и с. Для диафрагм и сопел Вентури действительное миниматьнос значение числа Рейнольд­ са ReD зависит от диаметра D и (или) от отношения диаметров {J = d/D где v, — скорость потока перед сужающим устройством, м/с;D — диаметр водовода перед сужающим устройством, м; v — кинематическая вязкость жидкости, мс - При соблюдении всех требований к средствам измерений и условиям течения систематическая погреш­ ность с доверительной вероятностью 95 % будет примерно следующей: - для диафрагм и труб Вентури с литым необработанным конфузором — от ± 1,0 % до £ 1,5 %; - для остальных устройств — от ± 1,5 % до £ 2.0 %. 8. Объемный метод 8.1. Объемный метод измерения состоит в определении изменения объема воды, запасенного в водоемах верхнего или нижнего бьефов, по изменению уровня воды. Необходимо предусмотреть меры по изоляции водоема, чтобы исключить приток или отвод воды за время измерения.
С . 34 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0 Для таких объемных намерений нет ограничений по значениям расхода при условии, что во время опыта изменение удельной энергии волы составляет менее I % (если нет иного соглашения) и отвечает требованиям, подлежащим выполнению. Измерения других величин, требуемых дли определения КПД, должны охватывать весь период, в течение которою измеряется изменение уровня. Любые изменения мощности и удельной энергии воды за время измерения следует учитывать. 8.2. Наиболее приспособленными для объемных измерений являются искусственные водоемы, представ­ ляющие собой бетонные бассейны. Форма бассейна и уклон стенок должны быть установлены на сталии проектирования. Естественные бассейны, как правило, не пригодны для обьемных измерений. Объем водоема может быть определен геометрическим измерением или фотограмметрией. На постах измерения предусматривают измерители уровня, а их отмет ки привязывают к главной реперной отметке. 8.3. Одновременно с измерениями уровня воды в водоеме определяют удельную энергию воды (прило­ жение 4), мощность (приложение 5) и частоту вращения (приложение 6). Последняя важна при работе в насосном режиме. 8.4. Средний уровень воды рассчитывают но данным одновременных измерений в различных точках. Количество измерений за время продолжительности опыта должно обеспечивать построение четко определен­ ной графической зависимости изменения уровня от времени. Средний за время испытаний расход получают из объема воды между отметками в начале и в конце испытания по градуировочной таблице и соответствующего времени измерения. Постоянство расхода следует контролировать индексным методом. 8.5. Приближенные значения погрешности определения объема: - бетонные водоемы с вертикальными стенками — от ± 0.5 % до ± 0.8 %\ - бетонные водоемы с наклонными берегами — от ± 0,7 % до 1 1.0 %. При оценке погрешности определения расхода следует учитывать: - погрешность измерения времени наполнения или опорожнения: - погрешность определения уровня воды. При соблюдении требуемых условий оцениваемая систематическая погрешность с доверительной веро­ ятностью 95 % может бы ть в пределах от ± 1,0 % до ± 2,0ПРИЛОЖЕНИЕ 4Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ВОДЫ В ГИДРОМАШИНЕ 1. Общие положения Удельную энергию волы в гилромашинс рассчитывают по формуле, приведенной в приложении 1. Избыточную удельную энергию всасывания рассчитывают по формуле, приведенной в приложении I. Для определения удельной энергии воды в гилромашинс необходимо вычислить абсолютное статическое давление и среднюю скорость воды в контрольных сечениях, а также отметки контрольных сечений. 2. Определение удельной энергии воды 2. 1. Требования к измерительным сечениям Если измерительное сечение на СВД турбины нс может быть расположено ниже сороудсрживаюших решеток, то вычисление потерь удельной энергии воды должно быть согласовано до испытаний. Когда отверстии для отбора давлений не предусмотрены и не могут быть дополнительно установлены для испытаний, измерительные сечения располагают в местах, где есть доступ к потоку. Часто эго приводит к использованию сечений, где есть свободная поверхность. Если невозможно измерить давление внутри отсасы­ вающей трубы, то измеряют отметку нижнего бьефа непосредственно под выходным сечением отсасывающей трубы или как можно бтижс к нему (черт. 24).
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 35 Определение удельной энергии волы низконапорион пиро машины е исполыованнем уровнен водыМО бщ ая ф орм ула и м еет видРа A.IРE - g HаС ечении Г и 2 ' — и ш с р и т е л ы ш с .п-Pebi\Patul- V l 'v r -.cE - g H - ----- ------ * -----]----+Sft,— *>*£*,_ |#± Eh y .Дли приведения схемы п о тер и Е,^м еж ду / и А добавляю тся дли турбины и вычитаются дли н а со са , а потери£ ,м еж ду 2 и 2 ' вычитаются для турбин и добавлявш ей для насоса.L1 - УИ з -з а м алой р а зн о сти дав лен и й м еж ду / ’ и 2 ' сж и м аем остью воды п рен ебрегаю т, сл едовательн о, р (, - р }. - р .У п рош ен н ая ф ор м ула (см . черт. 7 ) примет видE - g { z r - Z r 1 ( »— + ; i ' ±£^. - 1- А Eh - yП л отн ость воды при атм осф ер н ом давлен и и приним аю т как р Черт. 24 2.1.1. Когда измерительные сечения не совпадают с контрольными сечениями, учитывают потери удельной энергии воды между измерительными и контрольными сечениями с учетом направления и распреде­ ления скоростей, относительного расположения двух сечений и действительною восстаноатсния кинетической энергии между ними. Оценка потерь удельной энергии воды основана на теоретических знаниях и практическом опыте. 3. Отметки 3.1. На каждой ГЭС должна быть предусмотрена главная реперная отметка. Отметки расположения всех измерительных приборов должны быть определены относительно главной реперной отметки до начала испытаний. Разность между главной реперной отметкой и отметкой прибора (см. черт. 25) рассчитывают по формулеz m~ Примеры главных отметок и высот приведены на черт. 26. Чтобы измерить разности отметок (высоты), требуются уровнемерные приборы подлежащей точности; для измерения малых высот могут также использоваться рулетки.
С. 36 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Определение отметки прибораZ.v ш z.u — Zb- Z.u - ” z u — •; ZB- = zBzB:Z u — отм етка прибора: ; 4 — пром еж уточная реперная отм етка.Ze — главная реперная отм етка i высота) контрольной точки Черт. 25 Расположение отметок и обошачение высотZ, — отметка гидромаишиы: zB — главная реперная отметка; . — промежуточная реперная отметка;Zu — отметка прибора; Z ” г, — — геодезический напор;ZH — ZB — высота всасывания (отсасывания);ZM - Zju — гй: — — уровень воды Черт. 26 3.2. Платность воды следует рассчитывать как среднюю из плотностей в двух контрольных сечениях. Поскольку разность температур воды на входе и выходе машины мала, для вычисления платностей, определяющих р, можно пользоваться значением температуры в контрольном сечении на СНД.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 37 3.3. Кинетическую энергию в каком-либо сечении определяют по средней скорости воды в этом сечении. Среднюю скорость v определяют как отношение объемного расхода к плошали сечения. Значение площади сечения определяют измерением или вычисляют по чертежам. Удельную кинетическую энергию волы в контрольном сечении рассчитывают по формулеее - v7 2 . Измерительное сечение на СИД следует располагать как можно ближе к выходу из отсасывающей трубы (черт. 24). Уровень воды следует измерять в плоскости этого сечения. Колебания уровня воды в зоне измерения можно демпфировать применением измерительных или успокоительных колодцев. Для определения плошали сечения 2 ‘ следует мысленно продолжить линию стенки отсасывающей трубы. 3.4. Практические формулы для расчета удельной энергии волы Формула, приведенная в приложении 1. является аппроксимацией точною значения удельной энергии воды гидромапшны. Относительная ошибка вследствие аппроксимации — менее 0.01 %. Влияние изменения # с высотой пренебрежимо мало, и можно брать его равным значению g на отметке машины г, (черт. 4). В некоторых случаях сжимаемостью воды или разностью атмосферного давления между сечениями / и 2 можно пренебречь. На черт. 27 изображена ннзконапорная установка, в которой для измерения удельной энергии волы используют дифференциальные манометры. Схема установки для определения шаравличсской энергии машины с помошьм дифференциального манометра Общая формула имеет видPgSi I ~ Ргла г2). р Из измерений разности давлений получаемРаМ ~ Роьа - -^+Л[<<2- г . м)-^ --(г , р р р " . р При применении к низконапорным машинам (Ар й 400000 Па) сжимаемостью воды пренебрегаем и получаем р = р,. Поэтому упрошенная формула имеет видАр £ *» Р. Черт. 27 На черт. 28 изображена низконапорная установка, в которой давление в обоих сечениях измеряют водяными пьезометрами. В этом случае сжимаемостью воды пренебрегают, поскольку разность давлений меньше 0.4 МПа. Значение плотности воздуха определяют в соответствии с приложением 13.
С. 38 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Определение удельной энергии воды в ни гконапорных гилромашинаха — пропеллерная или п о и о р о г н о -л о п а сш а я typfm na:6о се в о й насос Водяные пьезометры применяются в точках / и 2. Общая формула имеет видЕ * "яН - (раМ - раМ)/ р + ( v ] - v \)/2 * g ti i - z2). Сжимаемостью воды пренебрегают, поскольку разность давлений между точками 2 и 1 мала. Поэтому Pi = Рг ” Р* следовательно:Р л а * Р + / W ?РлЬЛ = P * U r — Z2) + Pjnl42'’Ра д»6Г P«ini42'e Ра* « Г и поэтому упрощенная формула будет иметь вид Я(м - с 2) 0 - p j p ) + ( v f — v \ ) f l ~gZ(\ - p J p> + ( v \ — v\)/2 . Плотность воды при температуре окружающего воздуха можег быть принята равной р Черт. 28 На черт. 29 приведена схема для средненапорных и высоконапорных реактивных турбин. Давления в этом случае отдельно измеряют в каждом контрольном сечении, причем разность отметок измерительных приборов составляет малую долю от Е и, следовательно, влиянием атмосферного давления можно пренебречь.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 39 Определение удельной энергии воды в средненапорных и высоконапорных пиромашинах0/п.четко приборов а) агрегат с вертикальным налом Z, гг г,- — г,; б) агрегат с горизонтальным валом Z, = г2. — Манометры применяются в точках / и 2. Общая формула имеет вид £ ■ КН - (РаМ - Ром )/ р * (v | — v *)/2 + g(z, - z2l Разностью атмосферных даалений между точками / и 2 ' можно пренебречь, так как Z мало по сравнению с Н. поэтому />1Л)А| = РомЫ = Рашь- Поскольку Z, и Z, малы по сравнению с //. то можно принять, чтоZ\P \f р e Z, и Z ,p ,/ р = Z 2. следовательно:Рл,I • Ру + z iP ii + Д м » где />,. — избыточное давление в точке Д * а * Р> + Z: P J + Д м » где />,. — избыточное давление в точке 2 '. и поэтому упрошенная формула имеет видЕ " (Р»- — Рг>/ Р + й (С, — г2 ) + (г f - v j)/2 “ O’, - р2 ) / p + J?Z+ (v J — v j)/2 Черт. 29 На черт. 30 и черт. 31 приведены схемы для ковшовых турбин. Обычно v, принимают равной нулю, отметкой с, контрольного сечения на СНД служит средняя отметка всех точек касания осей струй с окружностью активности, а давление внутри кожуха принимают равным атмосферному давлению при условии, что в кожухе нет противодавления. На черт. 24 изображена схема низконапорной гидромашины, где для вычисления удельной энергии воды используют измерения уровней волы. И змсрсззис уровня следует выполнять не менее чем в двух точках.
С. 40 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Определенно удельной знерши волы в вертикальных ковшовых турбинах Когда дашгсние в кожух не подастся, принимается, что контрольное сечение СНД соответствует плоскости на отметке с,, а давление внутри кожуха равно атмосферному. Обшая формула имеет вид £ = £ / / = {рвМ - Раьа)! р +■ (v ] - v |)/2 + i Ц - Zl). Разностью между атмосферных! давлением в точках Г и 2 можно пренебречь, так как 7, мало но сравнению с У/, поэтому ра„Ь\ = Р„„м ~ Рам А* по этой причине принимают Z p ,/ р = Z. следовательно:рвМ ~ р у + 2р|Л + Ра„ъ- где р,— избыточное давление в точке t;РлЬА ** Рая»’ Поскольку С| = Z2 и принимая г, =» 0. получаем упрощенную формулуЕ ” Р у / 9 + 1 ( « г - г 2 ) + v \/2 * Ру/ р + g Z + v \/2 Черт. 30
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 41 Определение удельной энергии волы в горизонтальной ковшовой турбине Даатснис внутри кожуха обычно принимается равным атмосферному давлению. Общая формула имеет вилE - g H - (раМ - patisl) / р + (v ] - v \)/2 + I ( r , — z2)- Разностью между атмосферным давлением в точках Г и 2 можно пренебречь, так как 7. мало но сравнению с //• то Рапу * РстЛР*тУ _ По этой же причине Zp,/ р = Z. Следовательно:Раы ШР\- * + где Ру — избыточное давление в точке t ;Pabtl ~ РатУ принимая v2 = 0, получаем упрощенную формулуE ^ P y / p * g < Z y - z , ) + v j/2 = />,./ р * g Z + v \ / l . П р и м с ч а н и с. В случае xt ногосопловой турбины контрольная отметка г ид ромашины выбирается как среднее значение отметок 2 ’ и 2", указанных на чертеже Черт. 31 4. Определение избыточной удельной энергии всасывания Избыточную удельную энергию всасывания рассчитывают по формуле приложения I с учетом требований пн. 2.1.1 и 2.4 настоящего приложения. 5. Измерение давления 5.1. Выбор рас патожен ия измерительного сечения должен обеспечивать наименьшие возмущения потока. Измерительное сечение предпочтительно располагать на прямом участке водовода (который может быть слегка конфузорным или диффузорным), расположенном на 3 диаметра вверх и на 2 диаметра вниз по потоку от сечения. 5.2. Плоскость измерительного сечения датжна быть нормальной к среднему направлению потока. Его плошддь, необходимая для вычисления средней скорости воды, должна легко измеряться. В измерительном сечении любой формы следует иметь нс менее двух пар противоположно расположенных отверстий .тля шбора давления. В случае круглого поперечного сечения далжны быть оборудованы четыре точки отбора давления на двух перпендикулярных друг другу диаметрах. Отверстия для шбора давления нс следует располагать в самой верхней точке сечения или вблизи нее во избежание попадании воздуха и в самой нижней точке или вблизи нее во избежание засорения. В случае нс круглого, чаще всего прямоугольного сечения, отверстия не должны располагаться около углов.
С. 42 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Давления в отдельных точках измерительного сечения, выраженные в единицах удельной энергии воды, не должны отличаться друг от друга более чем на 0,5 % удельной энергии воды гидромашимы или на 20 % удельной кинетической энергии потока, рассчитанной по средней скорости в сечении. 5.3. Отверстия для отбора давления должны быть выполнены во вкладышах из коррозионностойкого материала. Типовые конструкции приведены на черт. 32. Примеры отверстий для отбора давленияа — си п е р с т н е для о тбор а давлении . 6 — o i перстнем вкладыш для отбор а давления; л — вкладыш дляб ет о н н о г о водоводаd - 3.........6 м м . I а 2d: г й d / 4 Черт. 32 Цилиндрическое отверстие для отбора давления должно иметь диаметр от 3 до 6 мм и длину не менее двух диаметров. Ось отверстия должна быт ь перпендикулярна к стенке водовода. Отверстия не должны иметь заусенцев или неправильностей, которые могут нызвать местные возмущения. Кромки отверстий предпочти­ тельно скруглять радиусом г s df4. плавно сопрягающимся со стенкой проточного тракта. Стенки водовода должны быть гладкими и параллельными направлению потока на расстоянии нс менее 300 мм вверх и 100 мм вниз по течению от отверстия. В бетонных водоводах отверстия для отбора давления должны располагаться в центре пластины из нержавеющей стати или бронзы диаметром не менее 300 мм, установленной заподлицо с бетонной стенкой. 5.4. Отверстия ятя отбора давления присоединяют с помощью трубок к общему коллектору (черт. 33). При этом каждый отвод должен иметь вентиль. Диаметр соединительных трубок должен быть от 8 до 20 мм, но нс менее двух диаметров отверстия, а диаметр коллектора должен в три и более раз превышать диаметр отверстия. Соединительные трубки должны иметь по возможности одинаковую длину и непрерывный подъем по направлению к измерительному преобразователю и оснащаться кранами для выпуска воздуха. Целесообразно применять прозрачные пластиковые трубки. Протечки в соединениях недопустимы. Схема соединения отверстий ятя отбора давления е ко.ысктороча — отверстия для отбор а давления, со е д и н ен н ы е с коллектором отдельны ми трубками:J — выпуск воздуха; 2 — ж и дк остн ы й м ан ом етр; 3 — коллектор; 6 — отверстия дли отбор а давления, соеди н ен н ы екольцевым коллектором с м аном етром : / — выпуск воздуха: 2 — м ан ом етр: 3 — еди н . 4 — кольцевой коллектор Черт. 33
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 43 5.5. При наличии пульсаций необходимо предусмотреть соответствующее демпфирование. Демпфирую­ щее устройство должно быть полностью симметричным, с одинаковым сопротивлением при движении жидкости в обоих направлениях. Можно применять капиллярные трубки диаметром 1 мм достаточной длины, поскольку они обеспечивают линейное демпфирование случайных пульсаций давления. Дополнительное демпфирование может быть обеспечено воздушной или уравнительной камерой, присоединенной к линии давления перед манометром. Применение симметричных диафрагм не рекомендуется. Любое дросселирующее устройство следует шунтировать байпасом с задвижкой, которая такрывается на время отсчетов. Перегибы или сдавливание соединительных трубок, а также присоединение каких-либо несимметричных сужающих устройств не допускаются. 5.6. Для измерения давления используют манометры различных видов и другие преобразователи давле­ ний. 5.6.1. Для измерения малых (менее 0.3 МПа) давлений (перепадов давлений) используют жидкостные манометры (табл. 5). Для исключения зффектов капиллярности диаметр трубки жидкостного манометра должен быть нс менее 8— 12 мм. 5.6.2. Для измерения давления свыше 0,2 МПа обычно применяют грузопоршнсвыс маномелры с простым или дифференциальным поршнем. Эффективный диаметр поршня d{ определяют как среднеарифме­ тическое значение диаметра поршня dp и диаметра цилиндра dA и используют аля расчетов давления:d. * d,. d„d ” . если —---- — S 0 .0 0 1. 2d ^ d p Давление p на поршне груэопоршневого манометра, нагруженного массой т, рассчитывают по формуле Грузопоршнсвыс манометры должны соответствовать следующим требованиям: - эффективный диаметр поршня должен быль определен с относительной погрешностью £ 5 • I 0 -4. Например, аффективный диаметр поршня 10 мм должен быть определен с точностью нс менее 510 ~ ’ мм; - трение между поршнем и цилиндром следует устранять меаленным вращением поршня с частотой от 0,25 с " 1 до 2 с " 1; - систему, как правило, заполняют маслом малой вязкости (v — 10"5 м2 с “ '); - аля восполнения неизбежных протечек масла через зазор между поршнем и цилиндром должен быть предусмотрен резерв масла достаточного объема, соединенный с цилиндром: - если трузовая площадка вращается вместе с поршнем, то грузы, помещаемые на эту площадку, должны быть отбалансированы во избежание вибраций поршня: - грузопоршнсвой манометр должен быть установлен на жестком основании, ось поршня должна быть вертикальной; - все действующие массы (массы грузов, поршня, трудовой площадки и ир.) должны быть известны с необходимой точностью; - все грузы должны быть пронумерованы. Грузопоршнсвой манометр рекомендуется соединять либо последовательно с устройством для измерения перепада давления (преобразователем перепада давления или жидкостным дифференциальным манометром, см. черт. 34). либо параллельно с силонзмерительным устройством (столбом жидкости, пружиной, мсссдозой. см. черт. 35). Поправки на влияние этих устройств должны быть определены градуировкой либо нагружением грузопоршневого манометра при постоянном давлении дополнительно малыми массами лак. чтобы индикатор компенсирующего устройства показал нуль.
С . 44 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0 Груюноршневой манометр, соединенный последовательно с устройством для измерения перепада даатенинФормула имеет вил* Р*Л, - р + p ^ ( A j - Л,) + р.?А, + Лр, глnd*d/, + dпри jtovi de "? £ ; Л| = zi — ZW *2 • *2 - 4,:Лр — п ер еп а д давлений ; / — действую щ ая м а сса, т; 2 — п р и бор для изм ерен ия о ст а т о ч н о ю пер еп ада давлений :3 — вода: 4 — маслоЧерт. 34
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 45 I ру юпоршнсвой манометр, соединенный парад.клыш с силон «мерительным устройством Формула имеет В1Ш4 рР и = Р| + Р Я А , ■= /» + Р а / ц Я ( " 2 - Л , ) + р ght + —j j . 4 mg где р ■=.d. + d при этом df ■=• — .I — ясйстную ш ая м асса в Ю НМ К 2 — п р и бор дли изм ерен ия силы ; J — вола; 4 — масло Черт. 35 5.6.3. Пружинный манометр применяют при условии, что он имеет требуемую точность и используется в оптимальном диапазоне и змерений (от 60 % до 100 % полной шкалы). 5.6.4. Применение преобразователей давления имеет следующие преимущества: - простота включения в электронную систему сбора данных; - высокое быстродействие преобразователя; - возможность получения средних значений пульсирующих давлений или перепадов давлений и осущест­ вления записи давления при переходных процессах. Система в комплексе с преобразователем давления должна быть проградуирована в месте испытания при давлениях, ожидаемых в процессе испытания. Должна быть предусмотрена возможность проверки измерений, выполняемых преобразователями в процессе испытания. 5.7. Проверка приборов 5.7.1. До и после испытания показания прибора р и должны быть сравнены со статическим давлением при нулевом расходе (для ГЭС с уравнительным резервуаром для стабилизации статического давления может поналобиться несколько часов). Проверку проводят сравнением (см. черт. 36) абсолютного статического давления, определенного по отметкам и рассчитанного по формулеРам " Ромм * Р ? (ч . - ч ) - РотМ + р и измеренного с помощью прибора и рассчитанного по формулеРомР и + Рот» U — P | £ | ( 2 | ~ Zu ) = Р и * Раш» А/ — где р ч — избыточное давление, показываемое манометром, иР * (р0 + Р ,) А я % + я , ) А
С. 46 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Как правило, принимают, что g = В случае, когда рйЬл, £ 2 МПа, можно принять р = р,. Разность между двумя результатами давлений должна быть менее 0.1 %. Физические свойства воды (средняя платность и т. д.) определяют в соответствии с приложением 13. за исключением тех случаев, когда плотность определяют непосредственным измерением. Схема проверки манометра 5.7.2. Пружинные манометры и преобразователи давления должны быть проверены по жидкостным или грузопоршневым манометрам (см. черт. 37). Подлежащий градуировке пружинный манометр или преобразователь давления присоединяют параллель­ но с груэопоршневым манометром (или с любым другим первичным прибором) к напорному трубопроводу через разделительный сосуд так. чтобы до начала и после окончания каждого опыта в ходе испытания все стороны могли удосгавериться, что показания прибора или записи измерений согласуются с показаниями первичного устройства. Разделительный сосуд позволяет работать грузопоршнсвому манометру на масле, а пружинному манометру или преобразователю — на своей жидкости при постоянной температуре. Переключением кранов можно получить два режима работы — измерение давления манометром или преобразователем и градуировку приборов по грузовому манометру. Для измерения давления краны А и В открывают, а краны Б, Г. Д и Е закрывают. Для градуировки прибора краны А. Б, В. Г должны быть закрыты, кран Д открыт, кран Е и смотровое стекло используют только для проверки нуля проверяемого прибора. Кран Г можно использовать либо для выпуска попавшего в разделительный сосуд воздуха, либо для заполнения згою сосуда п линии давления маслом из переносного бака, а кран В — либо для сброса давления в разделительном сосуде, либо для приведения границы раздела в сосуде к базовой отметке отсчета уровней.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 47 Градуировка пружинного маночегра или преобразователя давления в процессе испытанияСмотровое стекло для3/ — край Г: 2 — кран Д : 3 — |р у ю н о р ш м си о й м ан ом етр . 4 — кран В: 5 — с о с у д е р азделен и ем сред:6 — м аном етр или преобразователь; 7 — кран Б; S — край Е . 9 — кран Л Черт. 37 6. Измерение уровня свободной поверхности воды 6.1. Условия измерения В сечении для определения уровня свободной поверхности воды следует выполнить следующие требования: - течение должно быть установившимся и свободным от возмущений: - площадь, используемая для определения средней скорости воды, должна быть точно определена и легко поддаваться измерению. 6.2. Уровень свободной поверхности воды следует измерять в двух или более точках каждого сечения и в качест ве результата измерения следует принимать среднее из всех наблюдений. 6.3. У ровс н ь с побил ной поверхности воды, как правило, измеряют от отметки прибора z,y. Если свободная поверхность воды недоступна или недостаточно спокойна, то следует предусмотреть измерительные колодцы площадью зеркала около 0.1 м: . которые позволяют проводить точные и удобные измерения. Все присоедине­ ния должны быть нормальны к стенкам измеряемою сечения и закрыты гладкими перфорированными пластинами (диаметр перфорации 5—10 мм). Такие пластины следует располагать заподлицо со стенками измерительного сечения, чтобы устранить местные возмущения (черт. 38). Соединения между сечением и кат од нем должны иметь проходное сечение площадью не менее 0.01 м*. Общая площадь перфораций должна быть порядка 25 % площади проходного сечения. И з.черит сльныи колодецПлощ адь « 0,1 М2I — пер ф ор и р ован н ая пластина: 2 — сл и вк ой кран Черт. 38прохода > 0,01м3
С. 48 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Рекомендуется установить нс менее двух и змеригельных колодцев в каждом измерительном сечении на противоположных сторонах канала. Если свободная поверхность недоступна для измерения, то ее уровень может определяться с помощью приборов для измерения даатения дли простой водомерной трубки (см. черт. 39). Схема измерения уровня водомерной трубкойРать 6.4. Средства измерении 6.4.1. Пластинчатый уровнемер (металлический диск, подвешенный на гибкой стальной ленте) удобен дтя определения уровня по отношению к отметке прибора 7.м в измерительном сечении (черт. 40). Пластинчатый уровнемер i - z „ - <х ♦ в) Черт. 40 6.4.2. Прямые и обратные щупы используют, как правило, дтя определения уровня при спокойной воде (внутри шанлорных пазов, измерительных колоднев или успокоительных камер) (черт. 41).
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 49 Уровнемеры с прямым и обратным щупом Черт. 41 6.4.3. Поплавковые уровнемеры применяют при меняющемся уровне волы. Диаметр поплавка должен быть не менее 200 мм. 6.4.4. Реечные уровнемеры, установленные заподлицо со стенкой измерительного сечения, применяют при измерениях уровня с погрешностью ± 0.01 м. 6.4.5. Погружные преобразователи давлении применяют для измерения уровня воды в измерительных колодцах. 6.4.6. В случае грязной воды или воды с высоким содержанием нсрасгворсннога воздуха применяют способ впуска газа (барботаж) (см. черт. 42). Схема измерения уровня воды с помощью сжатого воздуха (метод Гзарботажа) *РатЬ1/ — сж агы й воздух: 2 — конец тр уб­ки; 3 — контрольны й со су д ; 4 — и»-меритель перепила давлений Черт. 42 Перевернутую U-образную трубку присоединяют к контрольному сосуду, в котором поддерживают постоянный уровень воды. Если подлежащий измерению уровень воды расположен выше манометра, то в верхний участок U-образной трубки должен быть подан сжатый воздух (табл. 5). Если измеряемый уровень свободной поверхности стоит ниже манометра, уровни в двух ветвях U-образной трубки следует поднять отсасыванием воздуха. Схема соединения манометра должна обеспечивать продувку для удаления воздушных полостей и для поддержания одинаковой температуры во всех системах.
С. 50 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Уровень свободной поверхности может быть определен по давлению внутри трубки, заполненной сжатым воздухом. Олин коней этой трубки должен быть присоединен к небольшому компрессору или аккумулятору через редукционный клапан, а другой (открытый) конец помещен под измеряемый уровень свободной поверхности на известную глубину (отметка второго конца трубки может считаться отметкой прибора ; (/ (см. черт. 42). Поскольку потеря давления в трубе, подающей воздух, искажает результаты измерения, эта потеря должна быть минимально возможной (менее 5-10“ 7 МПа). Поэтому поперечное сечение подводящей трубы должно быть большим, длина как можно меньше, а объем воздуха, проходящею по трубе и выделяющегося в воду в виде пузырей, должен быть насколько возможно малым. Воздушная груба должна вводиться только в спокойную воду, иначе динамические факторы способны вызвать значительные ошибки. Может возникнуть необходимост ь учета плотности воздуха в трубе, когда Лр и г, — z велики (см. черт. 42). Т а б л и ц а 5 Жидкостные манометрыИ збы точ н ое давлен и е р , - р сРазность давлений />, -П одк лю чен и е манометраРРatiPwerhЛР * Я, - Pi I . Манометр с чашкойру — давление на отметке при­ ■ «<Рщ “ РИА, — Л,); бора Ар ■ £<Рн„ - рНг, - г,); /»»/ = я!рмв <л2 - а,) + рЛ|1; А, ” г, - гм; а за — вода;а — вода: б — воздух;б — вода;в — ртуть;в — ртуть; г — в ы п у с кг — выпускОттткаприбора 2. Манометр (пьезометр) Нс применяетсяРгР» - ЯР А; А - г — V»а — воздух; б — вода
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 51Продолжение табл. 5И эбы точиое давлен и е р-. - р лпЬP a jH o civ давлений р , * p „ sП одк лю чен и е м ан ом етраР - Р ,ь, ~ Р .Ар - р{ - д. 3. Манометр с С -образной трубкойр и — да&тснис на отметкеЛр ■ p ,Ii( - p )(Aj - A ); Д/» ■ Я<Р,„ - p)(2j - zt); г приборарм = ^ р н> <а. - а ,) + р* , 1; Ai " Аг в гт — чм>а — вода;а — вода:б — воздух:б — вода;в — ртуть;в — ртуть;г — выпускг — в ы п у с к 4. Манометр с перевернутой U-образной Нс применяется Д/> « «А (р — р,) трубкой А = г, - Z}а — воздух, сжатый воздух или вакуум;б — вода Г1 р и Vi е ч а н и с. Величины р, р,|(. и Sa приведены в приложении 13.
С. 52 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 7. Погрешность и о к репни 7.1. Абсолютные систематические погрешности намерения давления (с доверительной вероятностью 95 %) следующие: - жидкостные манометры: ргугь/вода — от ± 100 до ± 500 Па: вода/воздух — от 1 10 до ± 50 Па; - грузовые манометры — ± (1 ... 3)-IO~J р,аах, - пружинные манометры — ± (3 ... 10)-10- J ртлх, - преобразователи давления — ± (2 ... 6) Ю~3 p m tx. П р и м е ч а н и е . Эти значения относятся к турбинам. Пульсации давления на выходе насоса могут быть значительными. ртл% для пружинных манометров и преобразователей давления — пределы измерений прибора. 7.2. Абсолютные систематические погрешности измерения уровня свободной поверхности воды (с довери­ тельной вероятностью 95 %) при спокойном течении и скорости нс более 1.5 м/с следующие: - пластинчатые уровнемеры и неподвижные линейки — от ± 0.01 до ± 0.04 м; - поплавковые уровнемеры — от ± 0,005 до ± 0.015 м; - игольчатые или обратные щупы — от ± 0.002 до ± 0.01 м; - барботсры со сжатым воздухом — от i 0,005 до ± 0,015 м; - погружные преобразователи давления — ± (2—6>-10-3 z,IU4 П р и м е ч а н и е . '.Эти значения не относятся к измерениям напора на водосливах, ^ - „ — предел измерений прибора. В случае большой турбулентности течения и при скорости воды более 1.5 м/с, например у выхода из отсасывающей трубы, погрешности могут быть значительно больше. 7.3. Относительная систематическая погрешность при определении удельной анергии воды приведена в приложении 16.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 53ПРИЛОЖЕНИЕ 5Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ГИДРОМАШИНЫ 1. Косвенный метод определения мощности 1Л. Косвенный метод определения мощности гидромашины заключается в нахождении суммы электри­ ческой мощности на зажимах генератора и потерь мощности в генераторе, которые определяют, как правило, опытным путей. Выбор приборов для измерения электрической мощности должен быть увя зан с методом измерения других величин, особенно измерения расхода. Количество наблюдений должно быт ь достаточным для того, чтобы можно было точно вычислить среднее значение мощности во время опыта. Как показано в приложении 9, погрешность уменьшается с увеличением количества наблюдений. Для определения электрической мощности наиболее целесообразно применение интегрирующих -элект­ рических приборов. Интегрирование мощности, выполняемое в период, за который измеряют расход, исключает влияние колебаний расхода и мощности, которые м о т возникать в этот период. Однако помимо интегрального измерения следует выполнять мгновенные наблюдения, чтобы можно было следить за количеством возможных колебаний. Для подключении приборов используют постоянно установленные измерительные трансформаторы. Частоту вращения во время приемочных испытаний измеряют с необходимой точностью, поскольку расход, удельная энергия воды в гидромашинс и мощность являются функциями частоты вращения. Если для измерения расхода применяют метод тидроудара, то Схема однофазной системы мощность регистрируют перед измерением расхода. Коэффициент мощности по возможности должен быть равен единице (т. с. cos 9 = 1). Систематическая погрешность измерения электрической мощ­ ности J'f, при выполнении всех требуемых условии должна находиться в пределах от ± 0,5 % до ± 1.0 % (см. приложение 16). * = т 1.2. Измерение электрической мощности 1.2.1. Измерение мощности проводят методами двух или трех ваттметров. В большинстве случаев используют метод двух ваттметров, * ё гак как для нею требуется меньше оборудования. При коэффициенте МОЩНОСТИ cos ер меньше 0.85 и в случае ________^ и электрической машины с нейтралью применяют метод трех ваттметров. > Метод двух ватт метров может при меняться при отсутствии тока в нейтрали. 1 1.2.1.1. Однофазная система На черт. 43 приведена схема однофазной системы. Для опреде­ Черт. 43 ления мощности используют следующие зависимости:рар - РаМ <1 + Е>. Л., ш COS О,. где Рир — первичная мощность (мощность, которую необходимо изх1еригь);Рм — вторичная мощность (по показаниям приборов):Кы\ К, — номинальные коэффициенты трансформации измерительных трансформаторов напряжения и тока соответствен но; е — относительная поправка для измерительной системы: — вторичное напряжение; /, — ток во вторичной обмотке: 9, — разность фаз между векторами во вторичной обмотке cos 9, - P J ( U J ) . Относительное значение поправки рассчитывают, как указано в приложении 17, по формуле E = E* + £u + £. - S te«p«>-
С . 54 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0 1.2.1.2. Измерение мощности методом двух ваттметров при трехфазной системе 1) Состояние равновесия*. На черт. 44 приведена схема измерения двумя однофазными приборами или прибором с двойным элементом и двумя трансформаторами напряжения. В состоянии равновесия мощность(Paf) на стороне первичной обмотки рассчитывают но формуле где Лтз*) “ Ля1 +^ U Jicos 9,1 Ло1 = */. /*сск( 9 ,+ - £ ) »Ри их W . ;Р*Л = Щ COS (ф, - f ) при и,Ь'12л = Uli t = напряжение на стороне вторичных обмоток; /,, = 1}1 * /, — вторичные токи; cos <р, = Ч^З v £ Измерение мощности методом двух ваттметров в трехфазной системе с двумя трансформаторами напряженияLtL2 Lj Расчет относительного значения поправки для каждой измерительной системы (е , и с , ) выражают формулами: * ч = € „ . + Е 1 и + Е и - 8, tg < p b ; E3 = t 2 , +E3u + E' , - 5.-1^ , - Относитсльнос значение поправки в комбинированной и змерительной системе ( е ) выражают формулой - t:i + Л»: с.е -ргаК 2») Симметричная и равномерная нагрузки по фазам.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 55 Принимая К = / ><М | / / >Л12» получаем £ = В условиях равновесияК = ~ »g'ГУ * tg ф4 и формула расчета относительного значения поправки в комбинированной измерительной системе (е) примет вид где е„. = е | м + £,„ — относительное значение комбинированной поправки в случае измерения двумя ваттметра­ ми; E|t = elv + ew — относительное значение комбинированной поправки для коэффициентов трансформации напряжения и тока для трансформаторов системы 1; E j { = e J j ( + - e2i — относительное значение комбинированной поправки для коэффициентов трансформации напряжения и тока для трансч|м>рмагоров системы 2; 8и = 8|( — 8|и — комбинированное фазовое смешение трансформаторов системы 1 в радианах; 82l, = 8,, — 8, ц — комбинированное фазовое смешение трансформаторов системы 2 в радианах. 2) Состояние равновесия. На черт. 45 приведена схема измерений двумя однофазными приборами или одним прибором, имеющим двойной элемент, и тремя трансформаторами напряжения. В состоянии равновесия мощность на стороне первичных обмоток ( / > ) рассчитывают по с|к>рмулс Схема измерения мощности метолом двух ваттметров в трехфа зной системе с тремя трансформаторами напряжения Черт. 45
С. 56 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Поправку ( е) рассчитывают по формуле +( 8 т, + — 6 ' , „ — 8\ а ^ е , , — е2 - + е' , „ — e' , v Е * т / + E2i + «4 « + Е'з. SW“ 2 2чг 32 2 V~3 гдеo' E L + E2 , _ 8 T . + V r Ift " 22 Г З ’ Минус — если намеряемое фазовое напряжение опережает нейамсрясмос * 1 * + е 2* т 8 } ц - Vt 2 „- фазовое напряжение; 2 2 V "3 ’ плюс — в противоположном случае 8 Iu + 8 2a T E lu ~ E2 u . Минус — если намеряемое фаэовос S ' , u = 2 2 % r 3 напряжение отстает от нсиамсрясмого фазового напряжения; _ E3 u + E 2u плюс — в противоположном случае 8 ' iU = 2 2 0 3) Неравновесное состояние. Намерение электрической мощности выполняют таким же образом, как и в состоянии равновесия, но при расчете поправок нужно учитывать различные Значения токов, напряжений и коэффициентов мощности в двух измерительных системах. 1.2.1.3. Намерение мощности методом трех ваттметров при трехфазной системе 1) Состояние равновесия. На черт. 46 приведена схема измерений с тремя однофазными приборами или с прибором, содержащим тронной элемент. В состоянии равновесия мощность на стороне первичных обмоток(Рор) рассчитывают по формуле *«>■ Мощность на стороне вторичных обмоток (Рм) рассчитывают но формуле Лио*) - Л,,.+ раЛ + Лм» • cos где — фазовое напряжение на стороне вторичной обмотки; / — вторичный ток. Относительное значение поправки для комбтшированной измерительной системы (е) рассчитывают по формуле Ё, ♦ Ё ,. - Е , 8 l f + S 2 c + S J< . ------------5------------ = Ei,1 + E2»' + Ej»' относительное значение комбинированной поправки в случае измерения тремя ватт­ метрам и: Еы = Е1. + Е1Л относительные значения комбинированных поправок к коэффициентам трансформа­ ции напряжения и тока для трансформаторов систем 1, 2 и 3 соответственно: E2<= E2u + £lf- EJ< sC J . + E*= SI/ — Slu’ комбинированные фазовые смешения для трансформаторов, соответственно, систем 1, 2 и 3 в радианах.К = s2t- 52.;
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 57 Схема измерения мощности метолом трех ваттметров при трехфалшй системеLt L2 L, Черт. 46 Значение «рл рассчитывают из соотношения а л |Л»| I co s9t = 3 « v - / ; 2) Неравновесное состояние. Измерения электрической мощности выполняют так же. как и в условиях равновесия, но при вычислении поправок необходимо принимать во внимание различие значений тока, напряжения и коэффициента мощности в трех измерительных системах. 1.2.2. Требования к измерительным приборам 1.2.2.1. Класс точности ваттметров должен быть 0,2; класс точности вольтметров и амперметров должен быть 0.5 или точнее, измерительных трансформаторов должен быть 0.2. 1.2.2.2. Все приборы, включая измерительные трансформаторы, должны быть поверены до начила испытания. Измерительные трансформаторы класса 0.2 имеют высокую стабильность, что позволяет исполь­ зовать для определения погрешности паспортные метрологические характеристики. Нагрузки на измерительные трансформаторы должны находиться в пределах значений, для которых в паспорте указаны метрологические характеристики. 1.2.2.3. При измерении ваттметрами мощности натурного агрегата обычно возникают трудности отсчетов из-за возмущений, вносимых в мощность электрической сетью и гидромашиной. Возмущения можно разделить на два класса: - очень медленные изменения, мри которых показания ваттметров можно брать за истинные показания. Причиной таких изменений может быть, например, изменение удельной энергии воды; - быстрые случайные колебания, когда стрелки ваттметров двигаются в одинаковом или в противополож­ ном направлениях. В этом случае для получения более близких к истинным показаниям считывание с приборов следует проводить одновременно. С целью уменьшения погрешности измерений целесообразно использовать измерители ватт-часов с кварцевым отметчиком времени. 1.2.2.4. Измерительные трансформаторы используют, как правило, только для подключения измеритель­ ных приборов, при этом каждый трансформатор должен иметь отдельные пары экранированных проводников.
С. 58 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 1.2.2.5. В измерительных трансформаторах напряжения площадь поперечного сечения проводнико» должна быть такой, чтобы полное падение напряжения было менее 0.1 %. 1.2.2.6. В случаях, когда на станциях отсутствуют стационарные измерительные трансформаторы (как правило, для гидромашин мощностью до 40—50 MB A) для проведения испытаний требуется установка специальных измерительных трансформаторов тока. 1.2.2.7. Необходимо исключить влияние наведенных электромагнитных полей на показания измеритель­ ных приборов. 1.3. Определение потерь 1.3.1. Испытания по определению потерь могут проводиться на предприятии-изготовигелс или на ГЭС. Обычно определяют только составляющие потерь, а потные потери определяют суммированием составляющих. Условия дтя определения потерь во время испытаний на иредприятии-изготовителе должны быть максимально приближены к условиях» на ГЭС. Крупные машины испытывают только на ГЭС калориметрическим методом или методом выбега. В этом случае на агрегате, оснащенном регулируемой турбиной, могут быть определены составляющие потерь и полные потерн иод нагрузкой. 1.3.1.1. Различные составляющие потерь в электрической машине должны быть определены раздельно с целью приведения этих потерь к условиям испытания гидромашины. Потери в стали и полные нагрузочные потери (т. с. сумма нагрузочных н дополнительных потерь) пересчитывают на преобладающие значения напряжения и тока во время испытаний в предположении, что они меняются пропорционально квадратам напряжения и тока соответственно. Пол нагрузкой потерн встали обычно несколько выше, а полные нагрузочные потери несколько меньше, чем соответствующие составляющие потерь без нагрузки. У электрических машин большой мощности потери под нагрузкой могут значительно превышать сумму составляющих потерь без нагрузки, что требует определения значений этих потерь при полной нагрузке. При измерении еостаазяющих нозерь температура в электрической машине гораздо ниже, чем под нагрузкой. Однако поправки на температуру не вводят, так как: - нагрузочные потери возрастают, а дополнительные нагрузочные потери уменьшаются при повышенных темпера турах; - потери встали и вентиляционные потери также уменьшаются при повышенных температурах. Можно считать, что у трехфазных синхронных х<ашнн полные потери под нагрузкой нс зависят от температуры. Ошибки, вносимые вышеуказанными допущениями, малы и составляют 1 (2 . . . 3) % потерь, определен­ ных калориметрическим методом при полной нагрузке. Значения остальных видов потерь принимают по результатам испытаний, кроме потерь на возбуждение, козорые определяют непосредственным измерением. 1.3.2. Потери в подпятнике (Р{), обусловленные электрической машиной, определяют калориметричес­ ким методом. Если измерение невозможно, потери оценивают сравнением с аналогом, либо по существующим электрическим расчетным зависимостям. В случае подпятника, совмещенного с направляющим подшипником, две составляющие следует рассмат­ ривать как независимые. Соответствующие потери (измеренные или рассчитанные) должны быть отнесены на электрическую и гидравлическую машины, пропорционально нагрузкам, создаваемым ими. В случае общего подпятника потери в нем должны быть отнесены к электрической и гидравлической машине (машинам) пропорционально создаваемому ими осевому усилию. Если Т, — осевое усилие, создаваемое электрической машиной; Т, — осевое усилие, создаваемое турби­ ной (вес рабочего колеса (колее) и вала плюс гидравлическое осевое усилие, действующее на колесо (колеса)];Тр — осевое усилие, создаваемое насосом |вес рабочего колеса (колес) и вала плюс гидравлическое осевое усилие, действующее на колесо (колеса)], го потери распределятся следующим образом: 1) в двухмашинном гидроагрегате с турбиной: - на электрическую машину - на турбину 2) в двухмашинном насосном агрегате: - на электрическую машину
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 59 - на насосРс-Ъ + т , 3) в трехмашинном агрегате, работающем в турбинном режиме (насос отсоединен): - на электрическую машину - на турбинуРсТ~ Т, + Тт Р? 4) в трехмашинном агрегате, работающем в насосном режиме: - на электрическую машинуп Л- - на насос / В последнем случае суммарная нагрузка (Тм ) на подпятник состоит из веса ( Тв ) нала и ротора электрической машины, веса ( Т, ) рабочего колеса и вала турбины, сухшы весов вала и рабочего колеса насоса(Tf ) и гидравлического осевого усилия насоса. П р и м е ч а й и с. Если полное осевое усилие ( Т т или Тр), действующее на гидромашину, разгружает подпятник, то потери, обусловленные гидромашиной, следует принять равными нулю. 1.3.3. Потери (Pj) во всех вращающихся элехгентах. внешних по отношению к гидромашинам и электрическим машинам 1.3.3.1. Потери в передачах (например зубчатая передача) между электрической и гидравлической машинами определяют измерением или расчетным путем. Измерения следует выполнять при условиях, максимально приближенных к условиям приемочных испытаний. Погсри в зубчатой передаче допускается определять измерением тепла, поглощаемого смазочным маслом (или охлаждающей водой) и окружающим воздухом. 1.3.3.2. Вентиляционные потери (/*„,, кВт) на открытом маховике приближенно рассчитывают по формулеРн »0,35(60«)3/[£(1 + 1.8£//),)•!0-9 - 75.6я'/^(1 * l.XB/Da) \ 0 ~ \ где п — частота вращения маховика, с -1 :Da — наружный диаметр маховика, м:В — ширина обода, м. Рабочее колесо 1.3.3.3. Потери при вращении рабочего колеса гилромашин в воздухе (Я,.. кВт) радиально-осевой рассчитывают в зависимости от типа машины по следующим формулах!: пглронашнны 1) поворотно-лопастные турбины (лопасти в закрытом положении):Рм - 6.5(60n)J0 , 10- 1,1 - 1.4/rJZ)M0~4. где п — частота вращения, с - 1 ;D — диаметр рабочего колеса, м. Ширина полосы погрешности этой формулы ± 50 %. 2) радиально-осевые турбины (черт. 47): Черт. 47Р„ - 4,6(6Ол)'0*Д1О-? - 0,1л5й/>\ где п — частота вращения, с- 1 ;В — высота рабочего колеса, м;I) — диаметр рабочего колеса, м. Формула верна для случаев, когда расход через лабиринт менее 0.8 10 ’ расхода в точке наибольшего значения КПД. Ширина полосы погрешности этой формулы 1 50 %;
С. 60 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 3) насосы к насос-турбины (черт. 47):Рк = 2.3(60л)'В Р 10- 7 ~ 0,05л3/?/>>, где п — частота вращения. с~ •; // — высота рабочего колеса, м;D — диаметр рабочею колеса, м. Формула верна для случаев, когда расход через лабиринт менее 0,8-10“ 3 расхода в точке наибольшего значения КПД. Ширина полосы погрешности этой формулы 1 50 %; 4) ковшовые турбины: - с горизонтальной осью вращения (см. черт. 48): ( 4 ) 1/4 [** И *i'4 Т-4 (Й ' •Ч В.*■'* i R.Рк - 7(60я)3/)» • 1 И = 1 . 5 л !й' Ю -J, м F , ) F1 Г № где л — частота вращения, с ;D — максимальный диаметр рабочего колеса:Ва — ширина лопасти;Вю — ширина кожуха в верхней части:Вш — ширина кожуха в нижней части. Кожух гори {октальной ковшовой турбины Черт. 48 При нормальном расстоянии между рабочим колесом и уровнем воды в отводе влиянием этого уровня можно пренебречь; - с вертикальной осью вращения (см. черт. 49): Кожух вертикальной ковшовой турбиныве W f l , М * , /> - (60л)5/)5 1 0 =У ) F1 iК i Г » i - 0,22tPIP 10- '.DD I\l ) При нормальном расстоянии между рабочим колесом и уровнем воды в отводе влиянием этого уровня можно прене­ бречь. Ширина полосы погрешности этой формулы ± 50 %. 1.3.4. Мощность, потребляемая различными насосами охлаждения, регулятором и т. п„ которые приводятся в дейст­ вие электродвигателями, определяю! измерением электричес­ кой мощности, потребляемой этими двигателями. В более трудных случаях мощность, потребляемая насосами, может быть оценена измерением их расхода и удельной гидравличсс-
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 61 кой энергии с учетом их полного КПД. Мощность, поглощаемая другими вспомогательными механизмами, в большинстве случаев оценивают ориентировочно. 2. Прямой метод определения мощности 2.1. Прямой метод измерения мощности на валу гидромашины заключается в измерении крутящего момента и частоты вращения и применяется, как правило, при испытаниях маломощных установок. Однако его применение может оказаться необходимым для гидромашин, нс соединенных непосредственно с электри­ ческими машинами. Систематическая погрешность при соблюдении требуемых условий должна быть в пределах от ± 0.8 % до ± 1 ,3 * . 2.2. Частоту вращения гидромашины необходимо измерять с точностью, указанной в приложении 6. 2.3. Для определения крутящего момента применяют тормозные устройства механического, гидравли­ ческого или электрического типов и торсионные динамометры. 2.3.1. Для определения момента посредством тормозного устройства необходимо точно измерит ь следую­ щие величины: - длину рычага тормоза: - массу парного груза на рычаге тормоза; - силу на рычаге тормоза. Потери мощности из-за наличия тормозного устройства нс относятся к гидромашине и должны быть учтены. Если пиром аш ина имеет вертикальный вал, то тормоз подвешивают так. чтобы в валу нс возникали дополнительные изгибающие напряжения. Жидкость, охлаждающая тормоз, не должна создавать паразитного реактивного крутящего момента. 2.3.2. Торсионный динамометр представляет собой участок длины вала, деформацию которого измеряют каким-либо (как правило, тензометрическим) методом. Динамометр должен быть проградуирован до начала и но окончании испытаний в своем рабочем положении. 3. Определение потерь в полтинниках 3.1. Пехтери в подшипниках измеряют калориметрическим методом. При невозможности измерения потери вычисляют согласно пн. 3.2 и 3.3 настоящего приложения. 3.2. В процессе измерения потерь подпятник нагружают совместно гидравлическим осевым усилием и весом различных машин (гидравлической и электрической) и их валов. Обычно масса вращающихся частей и гидравлическое осевое усилие сообщаются поставщиком. Гидрав­ лическое осевое усилие определяют измерением осевого смещения опоры вала. Зависимость этою смешения от осевого усилия может быть определена расчетом и проверена приложением известного но значению усилия к подпятнику с последующим измерением смешения вала относительно фиксированной точки основания машины. Точность такого измерения должна быть в пределах *20% приложенной известной нагрузки. У машин с вертикальным валом метод градуировки заключается в измерении осевого смещения вала, когда известный вес электрического ротора воспринимается подпятником. В случае гидравлически уравновешенного подпятника гидравлическое осевое усилие может быть непо­ средственно измерено подавлению в уравновешивающих камерах. Измерение осевою усилия от давнмшя воды позволяет оценить потери, относимые порознь на электрическую и гидравлическую машины. В подпятниках, сегменты которых имеют наружный диаметр d0 и внутренний диаметр dj). а длину его средней линии (/). м. по окружности рассчшывают по формуле 0,8Ж ^ + ^ > ' “ 2JV где N — число сегментов. Коэффициент трения (/) в этом случае рассчитывают но формуле / ■ * где к — постоянная, зависящая от формы сегмента, в первом приближении равная 3,5. но она может меняться от 2 до 4; р — динамическая вязкость масла. Па с; >'л — средняя скорость пяты. м СРт — среднее удельное давление на подпятник, Па.
С . 62 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 При этом (ра). Па. рассчитывают по формуле>, * >, *Нт a Vm> м - с~ ', — по формуле _ дяЦ, + 4> где я — частота вращения. с-1 . Потери на трение (Plf>). кВт, рассчитывают по формуле Л* " ( h + ТР + ТгУЪ-Ю-3- 3.3. Для расчета потерь в ненагруженных направляющих подшипниках (/**), кВт. применяют следующие формулы: - д,'|я катьисвого подшипника: |.бщ6 0 я)У( ,л—5 _ <у> рл2# ! 10- ’,8~8 где ц — динамическая вязкость масла. Па с: я — частота вращения, с- 1 ;d — диаметр подшипника, м; / — осевая длина подшипника, м; 6 — полный диаметральный зазор, м; - для сегментного подшипника:\\цЬ()пгсР1Ь.\\itrd -lh 10-* = А 3,6 10- \ ------- 8-------8 где к — коэффициент, зависящий от <]юрмы сегментов (лежащий в пределах o r 4 до 7,8); jV — число сегментов; р — динамическая вязкость масла. Па с; я — частота вращения, с~' ;d — диаметр подшипника, м; Л 0.8хI — окружная длина сегмента ^/ = — J . м:Ь — осевая длина сегмента, м; 8 — полный диаметральный зазор, м.ПРИЛОЖЕНИЕ 6Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ !. При определении мощности частоту вращения измеряют посредством градуированного тахометра или электронного счетчика. Измерение частоты вращения следует выполнять без какого-либо скольжения относи­ тельно вала гидромашины. 2. Измерение частоты врашсния синхронной электрической машины, кроме способов, указанных в п. I настоящего приложения, допускается проводить пультовым частотомером при следующих условиях: - нагрузка системы должна быть неизменной: - разрешающая способность частотомера должна быть 0,1 % частоты энергосистемы: - частотомер должен бы ть поверен. 3. Частота врашсния асинхронной электрической машины (я. С" 1), кроме способов, указанных в п. I настоящего приложения, может быть рассчитана по частоте энергосистемы и измеренному скольжению электрической машины по формуле я где / — число полюсов электрической машины; / — измеренная частота энергосистемы. Гц;m — число изображений, сосчитанных стробоскопом, синхронным с сетью, за время Дг. ДI — время измерений, с.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 63ПРИЛОЖЕНИЕ 7Рекомендуемое АКУСТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА 1. Акустический метод измерении расхода при проведении приемочных испытаний применяют по договоренности между изготовителем и потребителем. Этот метод применяют также и при проведении индексных испытаний. Акустический метод измерения расхода основан на векторном сложении скорости распространения акустической (обычно ультразвуковой) волны и скорости потока (см. черт. 51). Расположение преобразователен в водоводе круглого сечения при акустическом методе измерения расхода Акустический импульс, посланный вверх по течению, распространяется с меньшей скоростью, чем импульс, посланный вниз по течению. Измерение времени прохождения импульсов в двух направлениях позволяет определить среднее подлине акустического луча значение составляющей скорости, параллельной оси водовода (расходная скорость). Акустическая система для измерения расхода включает в себя преобразователи* и электронное оборудо­ вание для управления процессом измерений, обработки результатов и индикации и (или) регистрации результатов. Система имеет также контрольную программу для проверки правильного функционирования оборудования и программы обработки. Для уменьшения систематической погрешности вследствие влияния поперечных составляющих скорости потока используют две группы акустических лучей, расположенные в двух плоскостях А и Б (см. черт. 50). Если акустический луч лежит в плоскости, проходящей через ось водовода круглого поперечного сечения с осесимметричным распределением скоростей, то измеренное среднее значение скорости принимают в качестве среднего значения скорости потока в водоводе. Для учета реального распределения скоростей устанавливают несколько пар преобразователей (см. черт. 50). * Преобразователь — узел акустического прибора, предназначенный для преобразования электрической энергии в механическую и наоборот.
С . 64 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0 Принципиальная схема измерения скоросги воды с применением акустического метода В водоводах с прямоугольным поперечным сечением расход определяют интегрированием результатов измерения скоростей но ряду параллельных лучей. 2. Применяют два основных метода измерения времени прохождения. Первый заключается в прямом измерении времени прохождения сигналом расстояния между двумя преобразователями в прямом и обратном направлениях. Во втором методе сигнал o r передатчика, поступающий на приемник, инициирует посылку передатчиком нового сигнала в том же направлении. И змеряют разность частот серии таких импульсов, посылаемых по потоку и против. 3. Излучающий и принимающий преобразователи располагают таким образом, чтобы направление излучения сигналов составляла некоторый угол ф с осью водовода (см. черт. 51). Значения углов следует иринимагь от 45® до 75®. Необходимо учитывать задержки прохождения импульса в электронных цепях и кабелях, а также время прохождения акустического импульса через нежидкие элементы акустического луча. Время прохождения (/) акустического импульса через поток связано со скоростью поток*! при отсутствии поперечных течений уравнениемс + cv COS ф где /. — расстояние, проходимое импульсом в волной среде; с — скорость звука в воле: v — расходная скорост ь: е — плюс 1 — для сигналов, идущих вниз но потоку, и минус 1 — для сигналов, идущих вверх но потоку. Расходную скорость (v) рассчитывают но формулеL 1 1 / J - 2co s«? К 2cos ф Й - где Л и или f d и / ы — время или частоты прохождения акустического импульса вниз и вверх по потоку соответственно. Значения расхода (С*) рассчитывают но формуле 0 - * y L > V V L„ Sin ф. где к — коэффициент поправки на метод интегрирования и форму водовода;I) — диаметр сечения (высота — для прямоугольного сечения);п — число пар преобразователей, расположенных в одной наклонной измерительной плоскости А или Б (черт. 50);w, — весовые коэффициенты числового интегрирования;Lt. — расстояние от стенки до стенки водовода но направлению акустического луча /. при этом • sin ф= /) sin а,- — для круглых сечений; £„ • sin ф = И — для прямоугольных сечений, где В — ширина сечения.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 65 Распределение лучей по высоте водовода, весовые и поправочные коэффициенты интегрирования Гаусса-Лежсндра и Гаусса-Якоби приведены в табл. 6. Т а б л и ц а 6Значен ие к оэф ф и ц и ен таК о эф ф и ц и ен тМ е т л Гаусса•Л еж ен др аМ етод Гаусса-ЯкобиЛучи 1 и 4Л учи 2 и 3Лучи 1 и 4Лучи 2 и 3d/0,5/2 ±0.861136 ±0.339981 ±0.809017 ±0,309017W 0.347855 0.652145 0.369317 0.597667 круглое сечение 0.994 1.000к прямоугольное сечение 1,000 1.034 Обозначение: d — расстояние, определяемое по черт. 50. 5. Разметка мест установки преобразователей и определение фактических размеров, необходимых для расчета расхода, должны быть выполнены с необходимой точностью. Погрешности определения расхода должны быть учтены при анализе ошибок. Размер D определяют как среднеарифметичес­ Схема расположения сечений для измерения диаметра кое значение пяти измерений (см. черт. 52). Место установки преобразователей должно от­Измерительные плоскости стоять от источника искажения на 10 диаметров вверх но потоку и на 3 диаметра вниз по течению. Измерение расхода с использованием одного луча не допускается. Проверка акустического расходомера включа­ ет в себя следующее: - контроль за прохождением акустических им­ пульсов с демонстрацией на осциллографе; - контроль программ и введенных постоянных коэффициентов; - сравнение вычисленных значений скоростей звука (определяемых как отношение длины акусти­ ческого луча ко времени прохождения сигнала) при нулевом расходе со справочными значениями, при­ веденными к температуре воды во время опыта; - раздельные измерения скорости потока по каждому лучу. 6. Длина нуги импульса должна быть достаточно большой, чтобы можно было обеспечить требуемую точность измерения. Скорость потока должна быгь нс менее 1.5 м/с. 7. Источниками обшей инструментальной погрешност и обычно являются: 1) неточности измерения геометрических размеров L и ц>, d и I): 2) незочности измерения времени и разрешающая способность по времени; 3) неточности измерения времени прохождения нежидкостных участков акустических путей; 4) расчетная погрешность. Эти погрешности оценивают значением, не выходящим за пределы • 0,5 %.При определении систематической погрешности необходимо учитывать; 1) погрешность, связанную с искажением потока в зоне преобразователей; 2) существование поперечных составляющих потока; 3) искажение профиля; 4) вариации скорости звука в пространстве. К источникам случайной погрешности относят флуктуации расхода, скорости течения воды и скорости звука во времени. При установке преобразователей в двух наклонных плоскостях систематическая погрешность, как и в случае турбинного расходомера, должна быть в пределах от ± | % до ± 2 %.
С . 66 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0ПРИЛОЖЕНИЕ SРекомендуемое ИСКЛЮЧЕНИЕ ГРУБЫХ ОШ ИБОК 1. В ряду измерений одной и той же величины встречаются результаты, далеко отстоящие от остальных результатов. Для проверки возможных промахов рекомендуется Г-статистика Груббса. 2. Пусть у, — значение наблюдаемой величины у , наиболее удаленное от у, среднеарифметического значения всех наблюдений в группе, a s — опенка стандартного отклонения всех наблюдений в труппе. Тогда, если значение величины без учета знакаг - 1 У| — *S превышает критическое значение, данное в табл. 7, то у, следует отбросить, особенно если есть причина подозревать грубую ошибку. После удаления выброса необходимо снова вычислить у и s для оставшихся наблюдений. Можно последовательно повторять тест для проверки других возможных выбросов, но полезность процедуры проверки уменьшается после каждого удаления. В табл. 7 приведены максимальные допустимые значения величины Т при доверительной вероятности 95 %. При этом нояатеннс промахов как положительного, так и отрицательного значения величины считают равновероятным. Т а б л и ц а 7 Максимальные допустимые значения параметра Груббса Т (при доверительной вероятности 95 %) для п наблюденийптпи»п гМ-11п гши 3 1.15 И 2.36 19 2.68 4 1.48 12 2.41 20 2.71 5 1.71 13 2.46 21 2.73 6 1.89 14 2.51 22 2.76 7 2.02 15 2,55 23 2.78 8 2.13 16 2.59 24 2.80 9 2.21 17 2,62 25 2.82 10 2.29 18 2,65 3. Все важные характеристики, такие как Q. Е, Р, р. проверяют на промахи. При испытании за пределами рабочей зоны должны быть исследованы отклонения d( = у,у. (см. приложение 10).
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 67ПРИЛОЖЕНИЕ 9Рекомендуемое ОЦЕНКА СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ !. Повторные измерения в одном опыте показывают различные результаты, но их среднее значение представляет собой лучшую оценку истинного значения, чем любое отдельно взятое измерение. Точность среднего значения зависит or числа измерений и от их индивидуальных отклонений от среднего (разброса). Когда ошибка, связанная с измерением, является чисто случайной, можно статистически вычислить погрешность измерения переменной. Для этого необходимо вычислить стандартное отклонение при довери­ тельной вероятности 95 %. 2. Стандартное отклонение с любой измеренной величины, как правило, не бывает точно известно, обычно в расчетах используют оценку з, основанную на ограниченном числе наблюдений. Если ошибка измерения величины >'■ есть величина случайная, то при я выполненных независимых измерениях оценку з( распределения результатов рассчитывают но формуле А _ , 0.5 L o v - y )2(- г где у — среднеарифметическое значение величины у при п измерениях;уI — значение величины у при i-м измерении;п — общее количество измерений. Принято считать з, — о>1, а дисперсия случайной величины s j — квадрат стандартного отклонения. Дтя уменьшения случайной ошибки результата измерений выполняют большое число измерений и используют их среднеарифметическое значение. С тан д ар т ос отклонение среднего рассчитывают по формуле з, 1 V п 3. Сети истинное значение стандартного отклонения о Т а б л и ц а 8 известно (когда п стремится к бесконечности. ху стремится к Погрешность измерения о ), то значение погрешности измерения для принятой дове­ рительной вероятности может быть определено по табл. 8. Д о в е р и т е л ь н а я в е р о я т н о с т ь П о гр е ш н о ст ь Например, следует ожидать, что в интервале от у +± 0 .6 7 4 + 1.96 а у до у — 1.96 о (1 будет содержаться 95 % результатов. 0 .6 6 ± 0 . 9 5 4 При ограниченном числе измерений для определения интер­ 0 .9 5 ± 1 ,9 6 0 вала погрешности для данной доверительной вероятности 0 .9 9 ± 2 , 5 7 6 следует пользоваться «/-распределением» Стьюдснга. Погрешность при уровне доверительной вероятности 95 % может быть найдена следующим образом: если п — число измерений, то число степеней свободы принимают равным (я — 1); из табл. 9 берут величину / для соответствующего числа степеней свободы. П р и м е ч а й и е. Для значений v, не указанных в табл. 9, значение / может быть рассчитано по формуле / - 1.96 + 2,36/v + 3,2/v2 + 5 ,2 М М вычисляют оценку з,, распределения измерений параметра у. как указано в гг. 2 настоящего приложения. _ И нтервал. внутри которого любое значение должно находиться с доверительной вероятностью 95 %, будет ± *„• Диапазон значений, внутри которого с доверительной вероятностью 95 % должно находиться истинное значение измеряемою параметра, т. с. полосы погрешности, будет следующим:у ± lxJ/ ' w = у ± lxr Т а б л и ц а 9 Коэффициент Стьюлеига при доверительной вероятности 95 % Ч исло с т еп ен е й К о э ф ф и ц и е н тЧ и сло ст еп ен ей К о э ф ф и и н е н 1t/ ч кt / 'i п с в о б о д ы V - я — 1Стью леига /свободы V - л — IС тью лснта / 1 1 2 .7 0 6 8 . 9 8 4 3 3 ,1 8 2 1.591 2 4 , 3 0 3 2 , 4 8 4 4 2 ,7 7 6 1.241
С. 68 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Продолжение таблицы 9Ч и сл о с п п с и е йК о эф ф и ц и ен тЧ и сл о степ ен ейК о эф ф и ц и ен тс п оболи V - п — 1Сгьаодеигд 1 //V псвободы V - я1С тъю деита t /лГя 5 2.571 1.050 13 2,160 0,577 6 2.447 0,925 14 2.145 0.554 7 2.365 0.836 15 2.131 0,533 8 2.306 0,769 20 2.086 0.455 9 2.262 0.715 30 2.042 0.367 10 2.228 0.672 60 2,000 0.256 II 2.201 0,635 Бесконечность 1.960 0,000 12 2.179 0.604 4. Если установлен интервал случайной погрешности величины у от у + ef mak до уег т м , то значениеer = t s j'i ii нс должно быть больше ег та% или опенка стандартного отклонения .т, при доверительной вероятности 95 % нс должна быть больше sm ix - et max \ n / t . Пример вычисления опенки стандартного отклонения и погрешности для восьми измерений приведен в табл. 10. Т а б л и ц а 10 Измеренные значения уУ -У ,<у - г ) 1 92,8 - 0 .3 0,09 92,1 + 0.4 0,16 92,6 - 0.1 0.01 92.3 + 0,2 0.04 92.7 - 0,2 0.04 92.8 - 0 .3 0.09 92,5 0 0 92,2 +0,3 0.09 У, = 92.5 £ ( у - у ,) 2 = 0.52.I- г Опенка стандартного отклонения измерений: / Р Р Р = 0,273. Случайная погрешность определения среднего значения с доверительной вероятностью 95 %: /, - ± иг / \7Г - ± 0,273 0,836 - ± 0,228.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 69ПРИЛОЖЕНИЕ 10Рекомендуемое ОЦЕНКА СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ 1. Если каждое измерение проводят один раз, то результаты измерений, как правило, отклоняются от гладкой кривой, проведенной через них. Обычно такая сглаженная кривая является наилучшей оценкой. Точность сглаживания зависит от числа точек и от их индивидуальных отклонений от кривой. При ограниченном числе опытов, особенно когда ни один из них не повторяется, сложная кривая, проходящая через каждую из опытных точек, на самом деле может быть худшей оценкой истинной средней кривой, чем более простое математическое выражение, относительно которою опытные точки рассеяны. Группы точек часто образуют кривые, имеющие перегибы, разрывы или иные особенности, которые нс могут быть легко или корректно описаны математическими методами. На таких участках следует увеличить получаемое число опытных точек. Участки кривой с каждой стороны перегиба или разрыва должны быть обработаны отдельно, а куски полученной гладкой кривой должны быть соединены плавной линией. Всякую точку, далеко отстоящую от кривой, необходимо проверить по методике приложении 8. 2. Для получения гладкой приближенной кривой рекомендуется применение метода наименьших квад­ ратов, который обеспечивает равенство нулю суммы отклонений отдельных точек от гладкой кршюй и минимальную сумму квадратов этих отклонений. В этом методе предполагается, что независимая переменная .v свободна от ошибок, а все ошибки отнесены к зависимой переменной у. Допустим, что есть /I различных значений у, измеряемой величины у , соответствующих значениям х( другой величины х. Каждому значению .у, будет соответствовать одно значение у, на сглаженной кривой и одна разность между опытным значением у, и рассчитанным >; по уравнению кривой. Разность d, ту, — у, называется отклонением (или остатком). Наилучшей моделью характеристических кривых насоса или турбины обычно является парабола у = + + + tfvV2, сглаживающая п опытных значений функции y(.v). Коэффициенты а0, о,, а2 должны быть выбраны гак. чтобы сумма S квадратов отклонений была минимальнойМП £ < * ? = £ ( у»— — « л — )2-I-1 I- 1 Постоянные коэффициенты определяют из решения системы трех уравнений, получаемых приравнива­ нием нулю трех частных производных от S по аи, а{ и а2.Tyt = а„п + a, Lxj + о,£.у* = aoLr.-+ а \£*? * Ьс]у, = c/„Lx; + a ,LxJ + a:Lх*. Для облегчения точного вычисления иногда возможна замена опытных значений .у. выражением (.у. + с) или с , , где с — любая подходящая постоянная.I 3. При наличии сглаженной модели оценку стандартного отклонения опытных значений от этой кршюй ( 5 J рассчитывают но формуле где п — число опытов:т — степень полинома. Оценка стандартного отклонения с зависит от типа кривой, выбранной для сглаживания опытных точек. Например, если прямая линия использована для сглаживания данных, которые лучше могли бы быть представлены параболой, то отклонения от прямой линии дали бы несостоятельную оценку о. Степень приближения оценки ,9у к действительному стандартному отклонению о зависит от выбора наиболее подходя­ щей кривой для сглаживания опы тных точек. При определении полосы случайной погрешности для кривой наилучшего приближения, когда применен метод А (см. п. 3.3 настоящего стандарта), интервал значений, внутри которого с 95 %-ной доверительной
С . 70 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 вероятностью ожидается истинное значение величины у. принимают равным у. ± I = —— , причем значение I •Ги берут из табл. 9 для v «= (л — т — !). Пример. Определение параболы наилучшего приближении для группы из 15 опытов (см. табл. 11). Т а б л и ц а 11 Числовой пример построения параболы для аппроксимации опытных данных Н о м е р о п ы т а л XУУd - ( уг ) 1 5 5 .6 5 8 7 .9 7 8 8 .5 0 7 - 0 . 5 3 7 2 6 1 , 4 7 9 1 . 6 2 9 2 . 3 % 0 , 2 2 4 3 6 6 .6 7 9 2 ,3 7 9 2 .2 0 8 0 . 1 6 2 4 7 2 , 1 9 9 1 . 0 2 9 1 .2 4 3 - 0 . 2 2 3 5 7 6 .9 9 8 9 . 1 4 8 8 .8 7 4 0 . 2 6 6 6 7 9 .6 8 8 7 .2 7 0 8 6 .9 2 4 0 , 3 4 6 7 7 4 .2 4 9 0 .0 5 9 0 .4 0 5 0 .3 5 5 8 6 9 .3 9 9 1 , 9 0 9 1 .9 6 8 - 0 . 0 6 8 9 6 1 . 4 0 9 1 . 6 7 9 1 .3 7 4 0 . 2 % 10 7 4 .4 3 8 9 .8 7 9 0 . 3 1 4 - 0 . 4 4 4 11 5 8 .8 3 9 0 . 4 4 9 0 .3 4 5 0 .0 9 5 12 6 4 .0 6 9 1 , 7 8 9 2 . 0 1 0 - 0 . 2 3 13 6 4 .1 1 9 1 . 9 3 9 2 .0 1 7 - 0 . 0 8 7 14 6 6 .3 3 9 2 . 1 5 9 2 .2 0 6 — 0 .0 0 5 6 15 6 1 ,7 7 9 2 . 1 0 9 1 . 7 8 9 0 .6 1 1 я - 15 I >— 1361,28; 1 х - 1007,21; Ix y «* 91347; 80;Lx2 - 4684000;I x 2y • 0,000; l x 5 - 68664.40;I d = 6192583; Lx4 - 324317943;I d 2 = 1.467S , - x1 ZcP/(n — от - 1) = x1 1.46?/у - -44.757 + 4.1131т - 0.03088 lx2. Затем из этого уравнения получают рассчитанные значения у( и отклонения d.. Равенство нулю суммы отклонений 1т/ указывает на правильность сглаживания кривой относительно опытных данных. Случайное стандартное отклонение S., для одной из измеренных величин у- равно 0,35. Интервал значений случайной погрешности для данной кривой:tS„ а ± -=к = ± 2 ,1 7 9 — = ±0.197. v я \ 15
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 71ПРИЛОЖЕНИЕ UРекомендуемое ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ И ОФОРМ ЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ, ПРОВЕДЕННЫХ НА ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ 1. Если при проведении испытании соблюдают условии Е « (0,69__ _, 1.1 )£ v (при определении заброса давления) и Р = (0.9, . . . , 1 ,1 )/^ (при определении заброса частоты вращении) и при этом время закрытии превышает время пробега волны давления в напорном трубопроводе в 1.5 раза или более, то результаты измерений могут быть приведены к заданным условиям по формулам:А рК ~ -ГТГ и Дл«. * ^ ■ ~ Г Г ' А , где А', = у - ; ><•р V Дл ■ Л» — я,, гак как при установившемся режиме в узком диапазоне расход Q пропорционален Р/Е и (>\Т, а время закрытииТА пропорционально отхрытию направляющего аппарата. Изменение давления Ар пропорционально Q /l\ и изменение частоты вращения Ап пропориионально pTs (см. черт. 2, 5. 6). 2. Требования технического задания считают выполненными, если с учетом погрешностей опытные значения, полученные при наихудших условиях или приведенные к этим условиям, находятся в установленных пределах.ПРИЛОЖЕНИЕ 12Обяиипе.имое ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ НАБЛЮДЕНИЙ И ОФОРМ ЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ, ПРОВЕДЕННЫХ НА УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ 1. Обработка результатов наблюдений 1.1. Для каждой измеряемой величины нычисляют среднеарифметическое значение результатов наблю­ дений. Опытные значения КПД определяют расчетным путем по результатам совместных измерений величинп. Q, Р. Е. определяют значения показателей энергетических характеристик. 1.2. Результаты испытаний, как правило. ДОЛЖНЫ быть представлены ы виде графических зависимостей: - для регулируемых турбин — tj от Pt , nv или от Q£ , nlfi; Рл от £д ; - для нерегулируемых турбин — Qn . Ря и I) от Еп ; - для насосов — Q, Р и п от £„ . V 1.3. Если испытания проводят при значениях Ек и (или) п. отличающихся от заданных в техническом задании £ф и п ^ . то результаты измерений должны быть приведены но законам подобия к заданным условиям по формулам, указанным в пп. 1.3.1 и 1.3.2. 1.3.1. Для нерегулируемой турбины и насоса, если и *■ применяют формулы: Х „ { п ,/п )2;ря " - Ч я.ч>г V Результат приведения иллюстрирует черт. 53.
С . 72 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 (.'равнение результате испытаний е требованиями технического задания при л1(1 ** constа — нерегулируем ая турбина: 6 — н а со с: х — результат изм ерен ии:• — р етулм ат п реобразован и я Черт. 53 1.3.2. Для регулируемой турбины, сети п * n lf и Еп * Etf. возможны случаи: 1) соблюдается условие л/чЧГ = <0,99-5-1,01)- ), тогда искомые значения расхода, мощности и КПД рассчитывают по формулам:QiSf - Q, ■ lE'/E)'»; plif - рк ( V ^ 573* =п' 2) нс соблюдается условие, указанное в перечислении 1). В л о м случае необходимо ввести поправку на значение КПД. Дтя определения поправки используют универсальную характеристику (см. черт. 54). Сравнение результатов испытании регулируемой турбины с требованиями технического задания при п ш constЛн— Я, SUM Q — con st; A n— Я , ядя а0 ~ con st: Лм— Я, дли т^ - const: и ю - а 0 — ли н и и равных откры тий II А;iftpч>и.то-ту - л и н и и равных К П Д Черт. 54
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 73 Вначале результаты измерений расхода, мощности и удельной энергии приводят к /г (точка Лп на р >/• черт. 54) согласно п. 1.3.1. Полученные таким образом значения расхода и мощности приводят к но и. 1.3.2, перечисление 1). а КПД рассчитывают но формуле где i)£ я — опытное значение КПД: Дт) — разность между значениями КПД в точке 4 , (или Л2, или А .) и в Аа согласно универсальной характеристике. 2. Погрешности измерений 2.1. Погрешность результата измерения — отклонение результата измерения o r действительного значе­ ния измеряемой величины. 2.2. Существует три типа погрешности: - грубые ошибки или промахи; - случайные погрешности: - систематические погрешности. 2.2.1. К грубым ошибкам следует отнести ошибки наблюдателя или сбои прибора, делаюшис измерение неверным (например неправильная запись данных или наличие воздушных полостей в трубках, присоединяю­ щих манометр). Результат такого измерения исключают из рассмотрения. Там. где ошибка нс настолько велика, чтобы считать измерение явно недостоверным, следует применять статистические методы обнаружения грубых погрешностей. Для идентификации возможного промаха рекомендуется применить критерий Груббса (см. приложение 8). 2.2.2. Случайная погрешность {J,) — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины. В программе и методике испытаний устанавливают приемлемый доверительный интервал случайной погрешности с доверительной вероятностью 95 %. Статистические методы оценки случайной погрешности приведены в приложениях 9 и 10. 2.2.3. Систематическая погрешность (£) — составляющая погрешности измерений, остающаяся посто­ янной или закономерно изменяющейся при повторных измерениях одной и той же величины. Значение систематической погрешности зависит от условий испытаний, выбора метода и средств измерений. Систематическую иогрешноегь ( / ) косвенно измеряемой величины определяют как квадратный кореггь из суммы квадратов систематических погрешностей исходных величин. Например, систематическую погреш­ ность КПД (f.)t определяют по систематическим погрешностям расхода (/^)4 удельной ги.траатической энергии (Д), гг мощности по формуле , = ± ЩР ^ Т Г ^ Т Ы - В программе гг методике испытаний устанавливают приемлемый интервал систематической погрешности в пределах значений величин, приведенных в приложении 16. 2.3. Суммарная иогрешноегь результата измерения (/,) — среднеквадрагичсская погрешность результата измерений, состоящая из случайных и нсисключснных систематических погрешностей, рассчитываемая по формуле / - 1 '7 7 * 7 7 ■ 3. Оформление результатов испытания 3.1. Способ представления результатов испытаний устанавливают в методике испытаний. 3.2. Каждую опытную точку следует представлять как эллипс, в качестве осей координат которого приняты суммарные погрешности двух величин. Все точки внутри этого эллипса равнодостоверны. Результаты испытаний представляют в виде полосы, заключенной между верхней и нижней огибающими этих эллипсов (см. приложение 10). Все точки внутри этой полосы равнодостоверны. 4. Сравнение результатов испытаний с требованиями технического задания 4.1. Для определения степени соответствия результаты испытаний сравнивают с требованиями техничес­ кого задания (значение или полоса значений). 4.2. Различные возможные варианты соответствия приведены на черт. 55—57 (для мощности), на черт. 58—60 (для расхода*), на черт. 50, 51, 61—64 — для КПД). Гарантированный расход должен быть приведен к атмосферному давлению.
С . 74 ГО СТ 2 8 8 4 2 - 9 0 Сравнение результатов измерения мощности регулируемой турбины (n “ nif *■ const) с требованиями технического задания Сравнение результатов измерения мощности нерегулируемой турбины с требованиями технического задания (л = пкр ** const) ----------- -1X-JI — хрипам п о требованиям технического задании;I — кривая п о требованиям техн и ческ ого задания;2 — кривая п о результата»! и >мереинй; 3 — результат2 — кривая п о результатам и зм ер ен и й ; 3 — результати зм ерен ийи зм ерен ий Черт. 55 Черт. 56 Сравнение результатов измерений мощности насоса с требованиями технического задания (л ** л1( * const) х- 2/ — кривая п о результатам и зм ер ен и й ;2 — результат и зм ерен ий Черт. 57
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 75 Сравнение результатов измерения расхода регулируемой турбины с требованиями технического задания (л «* я ■* const) Сравнение результатов измерения расхода нерегулируемой турбины с требованиямиf r ( технического задания (л ■ nif ш const) ------------------ - 1 -------- 2 * - J/ — кривая п о требованиям техн и ч еск ого задания;/ — кривая п о результатам и зм ер ен и й .2 — кривая но результатам и зм ер ен и й : 3 — результат2 — результат и зм ер ен и йизм ерен ийЧ е р т . 5 8 Черт. 59 Сравнение результатов измерения расхода Определение среднего К П Д (регулируемая турбина; насоса с требованиями технического задания " “ % e const: Е “ ^ср e const) (л - л,я » const) * - 4/ — кривая расхода п о требованиям т ех н и ч еск ого задания:/ — кривая по требованиям технического задания: 2 — к р и ­2 — кривая п о результатам и зм ер ен и й : 3 — результатвая п о результатам и зм ер ен и й : 3 - кривая н о изм ен ен н ы ми зм ерен ийтехническим требованиям ; 4 — результат и зм ер ен и й Черт. 60 Черт. 61
С . 76 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Сравнение полученных значений КПД регулируемой турбины с требованиями технического задания в установленном диапазоне мощностей или расходов (л = л ^, ■ const; £ ™ Ei f B const)а — соответствие п о К П Д достигнуто; (5 — соответствиен о К П Д не достигнуто в и ж е А . а — соответствие п оК П Д н е достигнуто в и ж е Б.I — кривая н о требованиям техн и ч еск ого задании:2 — кривая п о результатам и зм ер ен и й ; J — результати зм ер ен и й Черт. 62 х-J Сравнение полученных значении КПД нерегулируемой Сравнение полученных значений КПД насоса турбины с требованиями техническою задания с требованиями технического задания в установленном в установленном лиана зоне (л " ntf ш const) диапазоне удельной энергии воды (л ■ ■ const)Е»Р£зРEsP £х-J хJ/ — кривая н о требованиям тех н и ч еск о го заданна: 2 — кри/ — кривая п о требованиям техн и ч еск ого задания: 2 — к р и ­вая п о результатам н ам ер ен и й . 3 — результат и зм ер ен и йвая н о результатам и зм ер ен и й : 3 — результат и зм ерен ий Черт. 63 Черт. 64
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 77 4.3. Коэффициент полетного действия 4.3.1. Полосу опытных значений КПД регулируемой турбины наносят на диаграмму в зависимости от мощности турбины Р или расхода Q, приведенных к Eif и nsp. Если опытное значение мощности или расхода превышает установленные в техническом задании значения Pv или Qip, то для определения опытного средневзвешенного или срсднеарифмегичсского значения КПД изготовитель может назначить новое значение Р^ или Qv , которое может превышать установленное в техническом задании нс батсс чем на 10 %. Все ограничения, установленные в техническом задании, распространяются на новое значение Я , или Q ^ Установленные в техническом задании значения КПДлатжны быть отнесены к новому значению мощности ш и расхода. Все остальные показатели (максимальный мгновен­ ный заброс частоты вращения, максимальное и минимальное мгновенное давление, кавитационная эрозия и г. п.) также должны быть отнесены к новому значению мощности или расхода. Гарантированное значение мощности или расхода при других Е должно быть увеличено в той же ироиорпии. при этом нс допускается превышение предельной мощности электрической машины.ПРИЛОЖЕНИЕ 13Справочное ФИЗИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 1. Необходимые характеристики воды, воздуха и т. и. приведены в табл. 12—17. Т а б л и ц а 12 Ускорение силы тяжести #, м с- 2 , как функция географической широты н высоты над уровнем моря В ы с о т и а а с р е д н и м у р о в н ем м о р я ; . м Ш к р о т а ф 0 1000 2000 301MI 4000 (Г 9 , 7 8 0 9 . 7 7 7 9 . 7 7 4 9 .7 7 1 9 .7 6 8 1 0 “ 9 .7 8 2 9 . 7 7 9 9 . 7 7 6 9 .7 7 3 9 . 7 7 0 2 0 “ 9 .7 8 6 9 .7 8 3 9 . 7 8 0 9 ,7 7 7 9 . 7 7 4 3 0 “ 9 . 7 9 3 9 . 7 9 0 9 . 7 8 7 9 . 7 8 4 9 .7 8 1 4 0 “ 9 .8 0 2 9 . 7 9 9 9 . 7 % 9 .7 9 2 9 . 7 8 9 5 0 “ 9 . 8 1 ! 9 . 8 0 8 9 . 8 0 4 9 .8 0 1 9 .7 9 8 6 0 “ 9 , 8 1 9 9 . 8 1 6 9 . 8 1 3 9 . 8 1 0 9 . 8 0 7 7 0 “ 9 . 8 2 6 9 . 8 2 3 9 , 8 2 0 9 . 8 1 7 9 . 8 1 4 П р и м е ч а н и е . Вместо значений g, приведенных в таблице, может быть использовано значение #, рассчитанное по формулеg - 9.7803(1 + 0.0053 sin2)Р , KI м ' 3Т ем п ер а ­тура. 'СПри избы точном давлен и и р Ю ~ \ Па 0 10 20 30 40 SO 60 70 0 0 ,9 9 9 8 1 ,0 0 0 3 1 .0 0 0 8 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 3 1 .0 0 2 8 1 ,0 0 3 3 1 0 .9 9 9 8 1 ,0 0 4 1 .0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 9 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 4 2 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 ,0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 ,0 0 1 9 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 4 3 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 9 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 4
С . 78 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Продолжение табл. 13 р . КГ'М* 1 1 е м н ер д - тура. С П ри и з б ы т о ч н о м д а в л е н и и p H) * П а 0 10 21) 30 40 so 60 70 4 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 9 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 4 5 0 , 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 9 1 ,0 0 1 4 1 .0 0 1 9 1 ,0 0 2 4 1 .0 0 2 8 1 .0 0 3 3 6 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 ,0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 8 1 ,0 0 2 3 1 ,0 0 2 8 1 .0 0 3 3 7 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 3 1 .0 0 0 8 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 3 1 .0 0 2 7 1 .0 0 3 2 8 0 . 9 9 9 8 1 .0 0 0 3 1 .0 0 0 8 1 .0 0 1 2 1 .0 0 1 7 1 ,0 0 2 2 1 .0 0 2 7 1 .0 0 3 2 9 0 , 9 9 9 7 1 .0 0 0 2 1 .0 0 0 7 1 .0 0 1 2 1 .0 0 1 6 1 .0 0 2 1 1 .0 0 2 6 1 .0 0 3 1 10 0 . 9 9 9 7 1 .0 0 0 1 1 .0 0 0 6 1.0 0 1 1 1 .0 0 1 6 1 ,0 0 2 0 1 .0 0 2 5 1 .0 0 3 0 11 0 . 9 9 9 6 1 ,0 0 0 0 1 .0 0 0 5 1 .0 0 1 0 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 9 1 ,0 0 2 4 1 .0 0 2 9 12 0 . 9 9 9 5 0 . 9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 ,0 0 0 9 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 3 1 .0 0 2 7 13 0 . 9 9 9 3 0 .9 9 9 8 1 .0 0 0 3 1 ,0 0 0 7 1 .0 0 1 2 1 .0 0 1 7 1.0 0 2 1 1 ,0 0 2 6 14 0 . 9 9 9 2 0 .9 9 9 7 1 .0 0 0 1 1 ,0 0 0 6 1 .0 0 1 1 1 .0 0 1 5 1 .0 0 2 0 1 .0 0 2 4 15 0 .9 9 9 1 0 .9 9 9 5 1 .0 0 0 0 1 .0 0 0 4 1 ,0 0 0 9 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 3 16 0 . 9 9 8 9 0 . 9 9 9 4 0 .9 9 9 8 1 .0 0 0 3 1 ,0 0 0 7 1 .0 0 1 2 1 ,0 0 1 7 1 .0 0 2 1 17 0 . 9 9 8 7 0 .9 9 9 2 0 . 9 9 % 1 ,0 0 0 1 1 ,0 0 0 6 1 .0 0 1 0 1 ,0 0 1 5 0 . 0 0 1 9 18 0 . 9 9 8 5 0 . 9 9 9 0 0 .9 9 9 5 0 .9 9 9 9 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 8 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 7 19 0 . 9 9 8 4 0 . 9 9 8 8 0 .9 9 9 3 0 .9 9 9 7 1 ,0 0 0 2 1 ,0 0 0 6 1 .0 0 1 1 1 .0 0 1 5 2 0 0 .9 9 8 2 0 . 9 9 8 6 0 .9 9 9 1 0 .9 9 9 5 1 ,0 0 0 0 1 ,0 0 0 4 1 ,0 0 0 9 1 ,0 0 1 3 21 0 . 9 9 7 9 0 . 9 9 8 4 0 .9 9 8 9 0 .9 9 9 3 0 .9 9 9 8 1 .0 0 0 2 1 .0 0 0 7 1 .0 0 1 1 2 2 0 .9 9 7 7 0 .9 9 8 2 0 .9 9 8 6 0 ,9 9 9 1 0 .9 9 9 5 1 .0 0 0 0 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 9 2 3 0 . 9 9 7 5 0 . 9 9 7 9 0 .9 9 8 4 0 .9 9 8 3 0 .9 9 9 3 0 ,9 9 9 7 1 ,0 0 0 2 1 .0 0 0 6 2 4 0 . 9 9 7 2 0 .9 9 7 7 0 .9 9 8 1 0 .9 9 8 6 0 ,9 9 9 0 0 .9 9 9 5 0 .9 9 9 9 1 .0 0 0 4 2 5 0 . 9 9 7 0 0 . 9 9 7 4 0 .9 9 7 9 0 .9 9 8 3 0 .9 9 8 8 0 .9 9 9 2 0 .9 9 9 7 1 .0 0 0 1 2 6 0 . 9 9 6 7 0 . 9 9 7 3 0 .9 9 7 6 0 .9 9 8 1 0 ,9 9 8 5 0 . 9 9 9 0 0 .9 9 9 4 0 . 9 9 9 9 2 7 0 . 9 9 6 5 0 . 9 9 6 9 0 . 9 9 7 4 0 .9 9 7 8 0 .9 9 8 3 0 ,9 9 8 7 0 .9 9 9 1 0 , 9 9 9 6 2 8 0 . 9 9 6 2 0 . 9 9 6 6 0 ,9 9 7 1 0 .9 9 7 5 0 .9 9 8 0 0 .9 9 8 4 0 .9 9 8 9 0 .9 9 9 3 2 9 0 . 9 9 5 9 0 . 9 9 6 3 0 .9 9 6 8 0 ,9 9 7 2 0 .9 9 7 7 0 .9 9 8 1 0 .9 9 8 6 0 . 9 9 % 3 0 0 . 9 9 5 6 0 .9 9 6 1 0 . 9 % 5 0 .9 9 6 9 0 .9 9 7 4 0 .9 9 7 8 0 .9 9 8 3 0 . 9 9 8 7 31 0 . 9 9 5 3 0 .9 9 5 7 0 , 9 9 6 2 0 .9 9 6 6 0 .9 9 7 1 0 .9 9 7 5 0 ,8 8 7 9 0 . 9 9 8 4 3 2 0 . 9 9 5 0 0 . 9 9 5 4 0 .9 9 5 9 0 .9 9 6 3 0 .9 9 6 8 0 .9 9 7 2 0 .9 9 7 6 0 .9 9 8 1 3 3 0 . 9 9 4 7 0 .9 9 5 1 0 .9 9 5 5 0 . 9 9 6 0 0 .9 9 6 4 0 . 9 9 6 9 0 .9 9 7 3 0 .9 9 7 7 3 4 0 . 9 9 4 3 0 .9 9 4 8 0 .9 9 5 2 0 .9 9 5 7 0 .9 9 6 1 0 . 9 % 5 0 .9 9 7 0 0 . 9 9 7 4 3 5 0 . 9 9 4 0 0 . 9 9 4 4 0 .9 9 4 9 0 ,9 9 5 3 0 .9 9 5 8 0 .9 9 6 2 0 .9 9 6 6 0 .9 9 7 1 3 6 0 . 9 9 3 6 0 .9 9 4 1 0 .9 9 4 5 0 .9 9 5 0 0 .9 9 5 4 0 .9 9 5 8 0 , 9 9 6 3 0 . 9 9 6 7 3 7 0 . 9 9 3 3 0 . 9 9 3 7 0 .9 9 4 2 0 .9 9 4 6 0 .9 9 5 0 0 .9 9 5 5 0 .9 9 5 9 0 .9 9 6 3 3 8 0 .9 9 2 9 0 . 9 9 3 4 0 .9 9 3 8 0 .9 9 4 2 0 .9 9 4 7 0 .9 9 5 1 0 .9 9 5 5 0 . 9 9 6 0 3 9 0 . 9 9 2 6 0 . 9 9 3 0 0 .9 9 3 4 0 .9 9 3 9 0 .9 9 4 3 0 , 9 9 4 7 0 .9 9 5 2 0 . 9 9 5 6 4 0 0 . 9 9 2 2 0 . 9 9 2 6 0 .9 9 3 1 0 ,9 9 3 5 0 .9 9 3 9 0 , 9 9 4 4 0 .9 9 4 8 0 .9 9 5 2Продолжение табл. 13 р , кг-м - > Т ем п ер ату р а, 'С П ри м аб ы то ч и о м д а в л е н и и р '1 0 ~ s. Па SO 90 100 110 120 130 N 0 151) 0 1 .0 0 3 8 1 ,0 0 4 3 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 ,0 0 5 8 1 ,0 0 6 3 1 .0 0 6 8 1 .0 0 7 3 1 1 .0 0 3 9 1 .0 0 4 3 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 .0 0 5 8 1 ,0 0 6 3 1 ,0 0 6 8 1 .0 0 7 3 2 1 ,0 0 3 9 1 ,0 0 4 4 1 .0 0 4 8 1 ,0 0 5 3 1 ,0 0 5 8 1 .0 0 6 3 1 ,0 0 6 8 1 .0 0 7 3 3 1 .0 0 3 9 1 .0 0 4 4 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 .0 0 5 8 1 ,0 0 6 3 1 .0 0 6 8 1 .0 0 7 3 4 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 3 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 .0 0 5 8 1 ,0 0 6 3 1 .0 0 6 7 1 .0 0 7 2 5 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 3 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 ,0 0 5 7 1 ,0 0 6 2 1 .0 0 6 7 1 ,0 0 7 2 6 1 .0 0 3 9 1 .0 0 4 2 1 .0 0 4 7 1 .0 0 5 2 1 .0 0 5 7 1 .0 0 6 2 1 .0 0 6 6 1 .0 0 7 2 7 1 .0 0 3 7 1 .0 0 4 2 1 .0 0 4 7 1.0 0 5 1 1 .0 0 5 6 1 .0 0 6 1 1 .0 0 6 5 1 .0 0 7 0
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 79Продолжение табл. 13 р. КТ « - 1 Т ем п ера* тура. 'С П ри и зб ы т о ч н о м а а п л е н н и р 10 "4. Па ко 90 100 ПО 120 130 141) 150 8 1 .0 0 3 6 1 .0 0 4 1 1 ,0 0 4 6 1 .0 0 5 0 1 .0 0 5 5 1 ,0 0 6 0 1 .0 0 6 5 1 ,0 0 6 9 9 1 .0 0 3 5 1 .0 0 4 0 1 .0 0 4 5 1 .0 0 5 0 1 .0 0 5 4 1 .0 0 5 9 1 .0 0 6 4 1 ,0 0 6 8 10 1 .0 0 3 4 1 .0 0 3 9 1 ,0 0 4 4 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 .0 0 5 8 1 .0 0 6 2 1 .0 0 6 7 11 1 .0 0 3 3 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 3 1 .0 0 4 7 1 .0 0 5 2 1 .0 0 5 6 1 .0 0 6 1 1 .0 0 6 6 12 1 .0 0 3 2 1 ,0 0 3 7 1 ,(>041 1 .0 0 4 6 1 .0 0 5 0 1 .0 0 6 5 1 .0 0 6 0 1 ,0 0 6 4 13 1 .0 0 3 1 1 .0 0 3 5 1 ,0 0 4 0 1 .0 0 4 4 1 .0 0 4 9 1 .0 0 5 4 1 .0 0 5 8 1 .0 0 6 3 14 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 4 1 ,0 0 3 8 1 .0 0 4 3 1 .0 0 4 7 1 .0 0 5 2 1 .0 0 5 7 1 .0 0 6 1 15 1 .0 0 2 7 1 .0 0 3 2 1 ,0 0 3 7 1.0 0 4 1 1 .0 0 4 6 1 .0 0 5 0 1 .0 0 5 5 1 ,0 0 5 9 16 1 .0 0 2 6 1 .0 0 3 0 1 .0 0 3 5 1 .0 0 3 9 1 .0 0 4 4 1 .0 0 4 8 1 .0 0 5 3 1 .0 0 5 8 17 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 8 1 .0 0 3 3 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 2 1 .0 0 4 7 1 .0 0 5 1 1 ,0 0 5 6 18 1 .0 0 2 2 1 .0 0 2 7 1 ,0 0 3 1 1 .0 0 3 6 1 ,0 0 4 0 1 .0 0 4 5 1 .0 0 4 9 1 .0 0 5 4 19 1 .0 0 2 0 1 .0 0 2 4 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 3 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 2 1 .0 0 4 7 1 .0 0 5 1 2 0 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 2 1 .0 0 2 7 1.0 0 3 1 1 .0 0 3 6 1 .0 0 4 0 1 .0 0 4 5 1 ,0 0 4 9 21 1 .0 0 1 6 1 .0 0 2 0 1 ,0 0 2 5 1 .0 0 2 9 1 .0 0 3 3 1 .0 0 3 8 1 .0 0 4 2 1 ,0 0 4 7 2 2 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 2 1 .0 0 2 7 1.0 0 3 1 1 .0 0 3 5 1 .0 0 4 0 1 ,0 0 4 4 2 3 1 .0 0 1 1 1 .0 0 1 5 1 ,0 0 2 0 1 .0 0 2 4 0 .0 0 2 9 1 .0 0 3 3 1 .0 0 3 7 1 .0 0 4 2 2 4 1 ,0 0 0 8 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 7 1 .0 0 2 2 1 .0 0 2 6 1 .0 0 3 0 1 .0 0 3 5 1 .0 0 3 9 2 5 1 .0 0 0 6 1 .0 0 1 0 1 .0 0 1 5 1 .0 0 1 9 1 .0 0 2 3 1 .0 0 2 8 1 ,0 0 3 2 1 ,0 0 3 7 2 6 1 ,0 0 0 3 1 .0 0 0 7 1 ,0 0 1 2 1 .0 0 1 6 1 .0 0 2 1 1 .0 0 2 5 1 .0 0 2 9 1 ,0 0 3 4 2 7 1 ,0 0 0 0 1 .0 0 0 5 1 ,0 0 0 9 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 2 2 1 .0 0 2 7 1 ,0 0 3 1 2 8 0 .9 9 9 7 1 .0 0 0 2 1 .0 0 0 6 1.0 0 1 1 1 .0 0 1 5 1 ,0 0 1 9 1 .0 0 2 4 1 ,0 0 2 8 2 9 0 . 9 9 9 4 0 .9 9 9 9 1 .0 0 0 3 1 .0 0 0 8 1 .0 0 1 2 1 ,0 0 1 6 1 .0 0 2 1 1 .0 0 2 5 3 0 0 .9 9 9 1 0 . 9 9 % 1 .0 0 0 0 1 ,0 0 0 4 1 .0 0 0 9 1 .0 0 1 3 1 .0 0 1 7 1 ,0 0 2 2 31 0 . 9 9 8 8 0 .9 9 9 3 0 .9 9 9 7 1.0 0 0 1 1 .0 0 0 6 1 ,0 0 1 0 1 .0 0 1 4 1 .0 0 1 9 3 2 0 .9 9 8 5 0 .9 9 8 9 0 ,9 9 9 4 0 .9 9 9 8 1 .0 0 0 2 1 .0 0 0 7 1 .0 0 1 1 1 .0 0 1 5 3 3 0 . 9 9 8 2 0 .9 9 8 6 0 .9 9 9 0 0 .9 9 9 5 0 , 9 9 9 9 1 .0 0 0 3 1 .0 0 0 8 1 ,0 0 1 2 3 4 0 . 9 9 7 8 0 .9 9 8 3 0 .9 9 8 7 0 .9 9 9 1 0 . 9 9 % 1 .0 0 0 0 1 .0 0 0 4 1 .0 0 0 9 3 5 0 .9 9 7 5 0 .9 9 7 9 0 .9 9 8 4 0 .9 9 8 8 0 .9 9 9 2 0 .9 9 9 7 1 .0 0 0 1 1 ,0 0 0 5 3 6 0 .9 9 7 1 0 ,9 9 7 6 0 ,9 9 8 0 0 .9 9 8 4 0 . 9 9 8 9 0 .9 9 9 3 0 .9 9 9 7 1 ,0 0 0 2 3 7 0 , 9 9 6 8 0 .9 9 7 2 0 .9 9 7 6 0 .9 9 8 1 0 .9 9 8 5 0 . 9 9 8 9 0 . 9 9 9 4 0 .9 9 9 3 3 8 0 , 9 9 6 4 0 .9 9 6 8 0 ,9 9 7 3 0 . 9 9 7 7 0 .9 9 8 1 0 .9 9 8 6 0 . 9 9 9 0 0 .9 9 9 4 3 9 0 , 9 9 6 0 0 . 9 9 6 5 0 .9 9 6 9 0 .9 9 7 3 0 .9 9 7 8 0 .9 9 8 2 0 . 9 9 8 6 0 .9 9 9 0 4 0 0 ,9 9 5 7 0 . 9 % 1 0 .9 9 6 5 0 .9 9 6 9 0 .9 9 7 4 0 .9 9 7 8 0 .9 9 8 2 0 .9 9 8 7 Промежуточные значения могут быть определены линейной интерполяцией. Для их вычисления может быть также нснольювана формула Хсрбсга и Рстснера (см. п. 2 настоящего приложения). Т а б л и ц а 14 Плотность ртути pHg, кгм- 3 /. -с Р и г кг “ "*1, 'С р Н1. к г м 1 0 1 3 5 9 5 2 5 1 3 5 3 3 5 1 3 5 8 2 3 0 13521 10 1 3 5 7 0 3 5 1 3 5 0 9 15 1 3 5 5 8 4 0 1 3 4 9 7 2 0 1 3 5 4 6 4 5 1 3 4 8 5 П р и м е ч а н и е . Значения, приведенные в таблице, даны для давления />„ = 1 0 1 3 2 5 Па (атмосферное давление на уровне моря). Промежуточные значения могут быть получены из уравнения p „ g - ( 1 3 5 9 5 - 2 . 4 6 / ) | 1 + 3 .8 5 10 - " ( р - />0) | .
С. 80 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Т а б л и ц а 15 Значения изотермического коэффициента волы аа, м 1 10 - j , Kr- i Т е м п е р а ту р а, 'С П ри и зб ы т о ч н о м д а в л е н и и р Т 0~ i , П а 0 1020 30 40 SO 60 70 0 1 .0 1 8 6 1 ,0 1 6 9 1 .0 1 5 3 1 ,0 1 3 7 1 .0 1 2 1 1 ,0 1 0 5 1 .0 0 8 9 1 .0 0 7 4 1 1 .0 1 3 9 1 ,0 1 2 3 1 .0 1 0 7 1 ,0 0 9 2 1 .0 0 7 6 1 ,0 0 6 1 1 .0 0 4 6 1 .0 0 3 0 2 1 ,0 0 9 3 1 .0 0 7 7 1 .0 0 6 2 1 .0 0 4 7 1 ,0 0 3 2 1 .0 0 1 7 1 .0 0 0 3 0 .9 9 8 8 3 1 .0 0 4 7 1 ,0 0 3 3 1 .0 0 1 8 1 .0 0 0 3 0 .9 9 8 9 0 .9 9 7 5 0 .9 9 6 0 0 . 9 9 4 6 4 1 .0 0 0 3 0 . 9 9 8 9 0 .9 9 7 5 0 .9 9 6 1 0 .9 9 4 7 0 .9 9 3 3 0 .9 9 1 9 0 . 9 9 0 5 5 0 . 9 9 5 9 0 . 9 9 4 6 0 . 9 9 3 2 0 ,9 9 1 8 0 .9 9 0 5 0 .9 8 9 1 0 .9 8 7 8 0 . 9 8 6 5 6 0 . 9 9 1 7 0 .9 9 0 3 0 .9 8 9 0 0 .9 8 7 7 0 . 9 8 6 4 0 ,9 8 5 1 0 .9 8 3 3 0 .9 8 2 5 7 0 . 9 8 7 5 0 . 9 8 6 2 0 .9 8 4 9 0 .9 8 3 7 0 .9 8 2 4 0 .9 8 1 1 0 .9 7 9 9 0 . 9 7 8 6 8 0 . 9 8 3 4 0 .9 8 2 1 0 .9 8 0 9 0 .9 7 9 7 0 .9 7 8 5 0 .9 7 7 2 0 .9 7 6 0 0 . 9 7 4 8 9 0 . 9 7 9 4 0 , 9 7 8 2 0 .9 7 7 0 0 ,9 7 5 8 0 .9 7 4 6 0 , 9 7 3 4 0 .9 7 2 3 0 .9 7 1 1 10 0 . 9 7 5 4 0 . 9 7 4 3 0 .9 7 3 1 0 .9 7 2 0 0 .9 7 0 8 0 ,9 6 9 7 0 .9 6 8 6 0 . 9 6 7 4 II 0 . 9 7 1 6 0 .9 7 0 5 0 .9 6 9 4 0 .9 6 8 3 0 .9 6 7 1 0 , 9 6 6 0 0 .9 6 5 0 0 . 9 6 3 9 12 0 . 9 6 7 8 0 .9 6 6 8 0 .9 6 5 7 0 .9 6 4 6 0 . 9 6 3 5 0 , 9 6 2 5 0 . 9 6 1 4 0 . 9 6 0 4 13 0 . 9 6 4 2 0 .9 6 3 1 0 .9 6 2 1 0 . 9 6 1 0 0 .9 6 0 0 0 , 9 5 9 0 0 . 9 5 8 0 0 . 9 5 6 9 14 0 . 9 6 0 6 0 . 9 5 9 6 0 .9 5 8 6 0 .9 5 7 6 0 .9 5 6 6 0 . 9 5 5 6 0 .9 5 4 6 0 . 9 5 3 6 15 0 .9 5 7 1 0 .9 5 6 1 0 .9 5 5 2 0 .9 5 4 2 0 .9 5 3 2 0 .9 5 2 2 0 .9 5 1 3 0 . 9 5 0 3 16 0 . 9 5 3 7 0 .9 5 2 8 0 .9 5 1 8 0 .9 5 0 9 0 .9 4 9 9 0 . 9 4 9 0 0 .9 4 8 1 0 .9 4 7 1 17 0 . 9 5 0 4 0 . 9 4 9 5 0 .9 4 8 6 0 ,9 4 7 7 0 .9 4 6 7 0 ,9 4 5 8 0 . 9 4 4 9 0 . 9 4 4 0 18 0 . 9 4 7 2 0 . 9 4 6 3 0 .9 4 5 4 0 .9 4 4 5 0 .9 4 3 6 0 .9 4 2 8 0 . 9 4 1 9 0 . 9 4 1 0 19 0 .9 4 4 1 0 .9 4 3 2 0 .9 4 2 4 0 .9 4 1 5 0 .9 4 0 6 0 .9 3 9 8 0 . 9 3 8 9 0 . 9 3 8 0 2 0 0 ,9 4 1 1 0 .9 4 0 2 0 . 9 3 9 4 0 ,9 3 8 5 0 .9 3 7 7 0 .9 3 6 8 0 .9 3 6 0 0 . 9 3 5 2 21 0 .9 3 8 1 0 .9 3 7 3 0 . 9 3 6 5 0 .9 3 5 6 0 .9 3 4 8 0 , 9 3 4 0 0 .9 3 3 2 0 . 9 3 2 4 2 2 0 . 9 3 5 2 0 .9 3 4 4 0 .9 3 3 6 0 .9 3 2 8 0 .9 3 2 0 0 . 9 3 1 2 0 .9 3 0 4 0 . 9 2 9 6 2 3 0 . 9 3 2 2 0 ,9 3 1 5 0 .9 3 0 7 0 .9 2 9 9 0 .9 2 9 1 0 .9 2 8 3 0 . 9 2 7 6 0 . 9 2 6 8 2 4 0 . 9 2 9 4 0 .9 2 8 6 0 .9 2 7 8 0 ,9 2 7 1 0 .9 2 6 3 0 ,9 2 5 5 0 .9 2 4 8 0 . 9 2 4 0 2 5 0 . 9 2 6 5 0 .9 2 5 7 0 .9 2 5 0 0 .9 2 4 2 0 .9 2 3 5 0 .9 2 2 8 0 . 9 2 2 0 0 .9 2 1 3 2 6 0 . 9 2 3 6 0 .9 2 2 9 0 .9 2 2 2 0 .9 2 1 5 0 .9 2 0 7 0 , 9 2 0 0 0 .9 1 9 3 0 . 9 1 8 6 2 7 0 . 9 2 0 8 0 .9 2 0 1 0 .9 1 9 4 0 .9 1 8 7 0 . 9 1 8 0 0 .9 1 7 3 0 . 9 1 5 6 0 . 9 1 5 9 2 8 0 .9 1 8 0 0 .9 1 7 3 0 . 9 1 6 6 0 .9 1 5 9 0 .9 1 5 2 0 . 9 1 4 6 0 . 9 1 3 9 0 .9 1 3 2 2 9 0 . 9 1 5 2 0 .9 1 4 5 0 . 9 1 3 9 0 .9 1 3 2 0 ,9 1 2 5 0 . 9 1 1 9 0 .9 1 1 2 0 . 9 1 0 6 3 0 0 . 9 1 2 4 0 .9 1 1 8 0 .9 1 1 1 0 ,9 1 0 5 0 .9 0 9 9 0 .9 0 9 2 0 .9 0 8 6 0 . 9 0 7 9 31 0 . 9 0 9 7 0 .9 0 9 1 0 .9 0 8 4 0 .9 0 7 8 0 .9 0 7 2 0 . 9 0 6 6 0 . 9 0 5 9 0 .9 0 5 3 3 2 0 . 9 0 7 0 0 . 9 0 6 4 0 .9 0 5 8 0 .9 0 5 2 0 .9 0 4 5 0 , 9 0 3 9 0 .9 0 3 3 0 .9 0 2 7 3 3 0 . 9 0 4 3 0 .9 0 3 7 0 .9 0 3 1 0 .9 0 2 5 0 . 9 0 1 9 0 ,9 0 1 3 0 ,9 0 0 7 0 .9 0 0 2 3 4 0 . 9 0 1 6 0 ,9 0 1 0 0 . 9 0 0 5 0 .8 9 9 9 0 .8 9 9 3 0 .8 9 8 7 0 .8 9 8 2 0 . 8 9 7 6 3 5 0 , 8 9 9 0 0 . 8 9 8 4 0 ,8 9 7 9 0 .8 9 7 3 0 .8 9 6 7 0 ,8 9 6 2 0 . 8 9 5 6 0 .8 9 5 1 3 6 0 . 8 9 6 4 0 .8 9 5 8 0 . 8 9 5 3 0 .8 9 4 7 0 .8 9 4 2 0 ,8 9 3 7 0 .8 9 3 1 0 . 8 9 2 6 3 7 0 . 8 9 3 9 0 ,8 9 3 2 0 .8 9 2 7 0 ,8 9 2 2 0 .8 9 1 7 0 .8 9 1 1 0 .8 9 0 6 0 ,8 9 0 1 3 8 0 , 8 9 1 2 0 ,8 9 0 7 0 .8 9 0 2 0 .8 8 9 7 0 .8 8 9 2 0 .8 8 8 7 0 .8 8 8 1 0 . 8 8 7 6 3 9 0 . 8 8 8 6 0 ,8 8 8 1 0 . 8 8 7 7 0 ,8 8 7 2 0 .8 8 6 7 0 .8 8 6 2 0 .8 8 5 7 0 .8 8 5 2 4 0 0 .8 8 6 1 0 . 8 8 5 6 0 .8 8 5 2 0 .8 8 4 7 0 .8 8 4 2 0 .8 8 3 7 0 . 8 8 3 3 0 .8 8 2 8
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 81Продолжение таол. 15о. м 1 10- ' к г 1 Т ем п ер атура. ’С П ри и зб ы т о ч н о м ал иле и и н р 10~ 5. П а ко 90 100 н о 120 130 141) 150 0 1 ,0 0 5 8 1 .0 0 4 3 1 ,0 0 2 7 1 .0 0 1 2 0 ,9 9 9 7 0 .9 9 8 2 0 ,9 9 6 8 0 ,9 9 5 3 1 1 .0 0 1 5 1.0 0 0 1 0 .9 9 8 6 0 .9 9 7 1 0 .9 9 5 6 0 .9 9 4 2 0 .9 9 2 8 0 .9 9 1 3 2 0 , 9 9 7 3 0 .9 9 5 9 0 ,9 9 4 5 0 , 9 9 3 0 0 . 9 9 1 6 0 .9 9 0 2 0 .9 8 8 8 0 ,9 8 7 5 3 0 . 9 9 3 2 0 .9 9 1 8 0 . 9 9 0 4 0 .9 8 9 1 0 .9 8 7 7 0 .9 8 6 3 0 . 9 8 5 0 0 .9 8 3 6 4 0 . 9 8 9 2 0 .9 8 7 8 0 .9 8 6 5 0 .9 8 5 1 0 .9 8 3 8 0 . 9 8 2 5 0 ,9 8 1 2 0 .9 7 9 9 5 0 . 9 8 5 2 0 .9 8 3 9 0 .9 8 2 6 0 .9 8 1 3 0 .9 8 0 0 0 .9 7 8 7 0 ,9 7 7 4 0 ,9 7 6 2 6 0 ,9 8 1 3 0 , 9 8 0 0 0 ,9 7 8 7 0 .9 7 7 5 0 ,9 7 6 2 0 . 9 7 5 0 0 , 9 7 3 8 0 .9 7 2 5 7 0 , 9 7 7 4 0 .9 7 6 2 0 .9 7 5 0 0 .9 7 3 8 0 .9 7 2 5 0 .9 7 1 3 0 .9 7 0 2 0 .9 6 9 0 8 0 , 9 7 3 6 0 .9 7 3 5 0 ,9 7 1 3 0 .9 7 0 1 0 . % 8 9 0 ,9 6 7 8 0 . % 6 6 0 .9 6 5 5 9 0 . 9 6 9 9 0 . 9 6 8 8 0 ,9 6 7 7 0 .9 6 6 5 0 . % 5 4 0 . 9 6 4 3 0 .9 6 3 1 0 , 9 6 2 0 10 0 . 9 6 6 3 0 .9 6 5 2 0 .9 6 4 1 0 .9 6 3 0 0 . 9 6 1 9 0 .9 6 0 8 0 .9 5 9 7 0 .9 5 8 6 11 0 ,9 6 2 8 0 .9 6 1 6 0 . 9 6 0 6 0 . 9 5 % 0 . % 8 5 0 . 9 5 7 4 0 . 9 5 6 4 0 , 9 5 5 3 12 0 , 9 5 9 3 0 .9 5 8 3 0 ,9 5 7 2 0 .9 5 6 2 0 .9 5 5 2 0 .9 5 4 1 0 .9 5 3 1 0 .9 5 2 1 13 0 . 9 5 5 9 0 .9 5 4 9 0 .9 5 3 9 0 .9 5 2 9 0 . 9 5 1 9 0 .9 5 0 9 0 .9 4 9 9 0 .9 4 8 9 14 0 . 9 5 2 6 0 .9 5 1 6 0 .9 5 0 6 0 .9 4 9 7 0 .9 4 8 7 0 .9 4 7 7 0 .9 4 6 7 0 . 9 4 5 8 15 0 . 9 4 9 4 0 .9 4 8 4 0 .9 4 7 4 0 .9 4 6 5 0 ,9 4 5 6 0 .9 4 4 6 0 ,9 4 3 7 0 .9 4 2 7 16 0 .9 4 6 2 0 ,9 4 5 3 0 .9 4 4 3 0 .9 4 3 4 0 .9 4 2 5 0 . 9 4 1 6 0 .9 4 0 7 0 .9 4 9 8 17 0 .9 4 3 1 0 .9 4 2 2 0 , 9 4 1 3 0 , 9 4 0 4 0 ,9 3 9 5 0 .9 3 8 6 0 ,9 3 7 7 0 ,9 3 6 9 18 0 .9 4 0 1 0 ,9 3 9 2 0 .9 3 8 4 0 . 9 3 7 5 0 ,9 3 6 6 0 .9 3 5 7 0 , 9 3 4 9 0 , 9 3 4 0 19 0 . 9 3 7 2 0 .9 2 6 3 0 , 9 3 5 5 0 .9 3 4 6 0 ,9 3 3 8 0 . 9 3 2 9 0 ,9 3 2 1 0 ,9 3 1 3 2 0 0 . 9 3 4 3 0 .9 3 3 5 0 ,9 3 2 7 0 .9 3 1 8 0 . 9 3 1 0 0 .9 3 0 2 0 . 9 2 9 4 0 ,9 2 8 6 21 0 ,9 3 1 5 0 .9 3 0 7 0 ,9 2 9 9 0 .9 2 9 1 0 .9 2 8 3 0 .9 2 7 5 0 .9 2 6 7 0 ,9 2 5 9 2 2 0 ,9 2 8 8 0 .9 2 7 0 0 ,9 2 7 2 0 .9 2 6 4 0 .9 2 5 6 0 .9 2 4 8 0 . 9 2 4 0 0 ,9 2 3 3 2 3 0 . 9 2 6 0 0 .9 2 5 2 0 .9 2 4 5 0 .9 2 3 7 0 .9 2 2 9 0 .9 2 2 2 0 .9 2 1 4 0 ,9 2 0 6 2 4 0 , 9 2 3 3 0 . 9 2 2 5 0 ,9 2 1 8 0 . 9 2 1 0 0 .9 2 0 3 0 .9 1 9 5 0 . 9 1 8 8 0 . 9 1 8 0 2 5 0 . 9 2 0 6 0 .9 1 9 8 0 .9 1 9 1 0 . 9 1 8 4 0 , 9 1 7 6 0 . 9 1 6 9 0 ,9 1 6 2 0 ,9 1 5 5 2 6 0 . 9 1 7 9 0 .9 1 7 1 0 .9 1 6 4 0 .9 1 5 7 0 . 9 1 5 0 0 .9 1 4 3 0 . 9 1 3 6 0 .9 1 2 9 2 7 0 , 9 1 5 2 0 . 9 1 4 5 0 .9 2 3 8 0 .9 1 3 1 0 . 9 1 2 4 0 ,9 1 1 7 0 . 9 1 1 0 0 .9 1 0 3 2 8 0 . 9 1 2 5 0 .9 1 1 9 0 .9 1 1 2 0 .9 1 0 5 0 .9 0 9 8 0 .9 0 9 2 0 .9 0 8 5 0 .9 0 7 8 2 9 0 . 9 0 9 9 0 .9 0 9 2 0 .9 0 8 6 0 . 9 0 7 9 0 .9 0 7 3 0 .9 0 6 6 0 .9 0 6 0 0 .9 0 5 3 3 0 0 . 9 0 7 3 0 .9 0 6 6 0 .9 0 6 0 0 . 9 0 5 4 0 ,9 0 4 7 0 .9 0 4 1 0 , 9 0 3 5 0 ,9 0 2 8 31 0 .9 0 4 7 0 .9 0 4 1 0 .9 0 3 4 0 .9 0 2 8 0 .9 0 2 2 0 , 9 0 1 6 0 , 9 0 1 0 0 .9 0 0 4 3 2 0 ,9 0 2 1 0 .9 0 1 5 0 , 9 0 0 9 0 .9 0 0 3 0 ,8 9 9 7 0 .8 9 9 1 0 , 8 9 8 5 0 .8 9 7 9 3 3 0 . 8 9 9 6 0 ,8 9 9 0 0 ,8 9 8 4 0 .8 9 7 8 0 ,8 9 7 2 0 , 8 % 6 0 ,8 9 6 1 0 ,8 9 5 5 3 4 0 , 8 9 7 0 0 .8 9 6 5 0 ,8 9 5 9 0 . 8 9 5 3 0 .8 9 4 8 0 ,8 9 4 2 0 , 8 9 3 6 0 .8 9 3 1 3 5 0 .8 9 4 5 0 .8 9 4 0 0 .8 9 3 4 0 . 8 9 2 9 0 .8 9 2 3 0 ,8 9 1 8 0 .8 9 1 2 0 ,8 9 0 7 3 6 0 , 8 9 2 0 0 .8 9 1 5 0 , 8 9 1 0 0 . 8 9 0 4 0 , 8 8 9 9 0 , 8 8 9 4 0 , 8 8 8 8 0 .8 8 8 3 3 7 0 . 8 8 9 6 0 .8 8 9 1 0 ,8 8 8 5 0 . 8 8 8 0 0 .8 8 7 5 0 , 8 8 7 0 0 .8 8 6 5 0 .8 8 5 9 3 8 0 ,8 8 7 1 0 .8 8 6 6 0 ,8 8 6 1 0 .8 8 5 6 0 ,8 8 5 1 0 ,8 8 5 1 0 ,8 8 4 1 0 .8 8 3 6 3 9 0 .8 8 4 7 0 ,8 8 4 2 0 ,8 8 3 7 0 , 8 8 3 2 0 ,8 8 2 8 0 ,8 8 2 3 0 , 8 8 1 8 0 .8 8 1 3 4 0 0 .S 8 2 3 0 .8 8 1 8 0 , 8 8 1 4 0 . 8 8 0 9 0 ,8 8 0 4 0 , 8 8 0 0 0 , 8 7 9 5 0 . 8 7 9 0 П р и м е ч а н и е . Промежуточные значения могут быть определены линейной интерполяцией. Для их вычисления может быть использована формула Хербсга и Рсгснера (см. и. 2 настоящего приложения).
С. 82 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Т а б л и ц а 16 Значения удельной теплоемкости волы СрСр. Дж к г - 'К - ' Темпера тура, 'С При избыточном давлении рТ0~ *, Па 0 1020 30 40 S0 60 70 0 4207 4203 4198 4193 4189 4184 4180 4176 1 4206 4202 4197 4193 4188 4184 4180 4176 2 4206 4201 4197 4192 4188 4183 4179 4175 3 4205 4200 4196 4191 4187 4183 4179 4174 4 4204 4199 4195 4191 4186 4182 4178 4174 5 4203 4198 4194 4190 4186 4182 4177 4173 6 4101 4197 4193 4189 4185 4181 4177 4173 7 4200 4196 4192 4188 4184 4180 4176 4172 8 4199 4195 4191 4187 4183 4179 4175 4172 9 4198 4194 4190 4186 4182 4178 4175 4171 10 4197 4193 4189 4185 4181 4178 4174 4170 II 4195 4191 4188 4184 4180 4177 4173 4170 12 4194 4190 4187 4183 4179 4176 4172 4169 13 4192 4189 4185 4182 4178 4175 4171 4168 14 4191 4188 4184 4181 4177 4174 4170 4167 15 4190 4186 4183 4179 4176 4173 4169 4166 16 4188 4185 4181 4178 4175 4172 4168 4165 17 4186 4183 4180 4177 4174 4170 4167 4164 18 4185 4182 4179 4175 4172 4169 4166 4163 19 4183 4180 4177 4174 4171 4168 4165 4162 20 4181 4179 4176 4173 4170 4167 4164 4161 21 4182 4179 4176 4173 4170 4167 4164 4161 22 4182 4179 4176 4173 4170 4167 4165 4162 23 4182 4179 4176 4173 4170 4168 4165 4162 24 4182 4179 4176 4173 4171 4168 4165 4162 25 4182 4179 4176 4173 4171 4168 4165 4162 26 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4165 4163 27 4182 4179 4176 4174 4171 416S 4165 4163 28 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 29 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 30 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 31 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 4163 32 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 4163 33 4182 4179 4176 4174 4171 4171 4168 4163 34 4182 4179 4176 4174 4171 4168 4166 4163 35 4181 4179 4176 4174 4171 4168 4166 4163 36 4181 4179 4176 4174 4171 4168 4166 4163 37 4181 4179 4176 4173 4171 4168 4166 4163 38 4181 4178 4176 4173 4171 4168 4166 4164 39 4181 4178 4176 4173 4171 4168 4166 4164 40 4181 4178 4176 4173 4171 4168 4166 4164
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 83Продолжение таол. 16Cf s Д ж ю - ' К - 1 Т ем п ера* тура. ’С П ри и зб ы т о ч н о м д ан л ен м и р 10~ К Па КО 90 100 п о 120 130 140 ISO 0 4 1 7 1 4 1 6 7 4 1 6 3 4 1 5 9 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 6 1 4 1 7 1 4 1 6 7 4 1 6 3 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 6 2 4 1 7 1 4 1 6 7 4 1 6 2 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 6 4 1 4 3 3 4 1 7 0 4 1 6 6 4 1 6 2 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 3 4 4 1 7 0 4 1 6 6 4 1 6 2 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 3 5 4 1 6 9 4 1 6 6 4 1 6 2 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 3 6 4 1 6 9 4 1 6 5 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 6 4 1 4 3 7 4 1 6 9 4 1 6 5 4 1 6 1 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 6 4 1 4 3 8 4 1 6 8 4 1 6 4 4 1 6 1 4 1 5 7 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 6 4 1 4 3 9 4 1 6 7 4 1 6 4 4 1 6 0 4 1 5 7 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 6 4 1 4 3 10 4 1 6 7 4 1 6 3 4 1 6 0 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 2 11 4 1 6 6 4 1 6 3 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 2 12 4 1 6 5 4 1 6 2 4 1 5 9 4 1 5 5 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 5 4 1 4 2 13 4 1 6 5 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 2 14 4 1 6 4 4 1 6 1 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 2 15 4 1 6 3 4 1 6 0 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 4 4 1 4 1 16 4 1 6 2 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 4 4 1 4 1 17 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 3 4 1 4 1 18 4 1 6 0 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 3 4 1 4 0 19 4 1 5 9 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 2 4 1 4 0 2 0 4 1 5 8 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 5 4 1 4 2 21 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 2 2 2 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 3 2 3 4 1 5 9 4 1 4 7 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 6 4 1 4 3 2 4 4 1 5 9 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 3 2 5 4 1 6 0 4 1 5 7 4 1 5 4 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 4 2 6 4 1 6 0 4 1 5 7 4 1 5 5 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 7 4 1 4 4 4 1 4 2 2 7 4 1 6 0 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 2 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 4 4 1 4 2 2 8 4 1 6 0 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 2 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 5 4 1 4 2 2 9 4 1 6 0 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 7 4 1 4 5 4 1 4 2 3 0 4 1 6 0 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 3 31 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 5 4 1 5 3 4 1 5 0 4 1 4 8 4 1 4 5 4 1 4 3 3 2 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 6 4 1 4 3 3 3 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 6 4 1 4 3 3 4 4 1 6 1 4 1 5 8 4 1 5 6 4 1 5 3 4 1 5 1 4 1 4 8 4 1 4 6 3 5 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 9 4 1 4 6 3 6 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 9 4 1 4 6 4 1 4 4 3 7 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 9 4 1 4 7 4 1 4 4 3 8 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 1 4 1 4 9 4 1 4 7 4 1 4 4 3 9 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 7 4 1 4 5 4 0 4 1 6 1 4 1 5 9 4 1 5 6 4 1 5 4 4 1 5 2 4 1 4 9 4 1 4 7 4 1 4 5 П р и м е ч а и к с. Промежуточные значения могут быть получены линейной интерполяцией. Для их вычисления может быть использована формула Хербста и Рсгснсра (см. и. 2 настоящего приложения).
С . 84 Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 Т а б л и ц а 17 Давление парообратования дистиллированной воды />ив, ПаТ ем пература. ‘С / V п »Т ем п ература, *С />„• ПаТ ем пература, "СР„- Па 0 611 14 1 5 9 9 2 8 3 7 8 2 1 6 5 7 15 1 7 0 6 2 9 4 0 0 8 2 7 0 6 16 1 8 1 9 3 0 4 2 4 6 3 7 5 8 17 1 9 3 8 31 4 4 9 5 4 8 1 4 18 2 0 6 4 3 2 4 7 5 8 5 8 7 3 19 2 1 9 8 3 3 5 0 3 4 6 9 3 5 2 0 2 3 3 9 3 4 5 3 2 3 7 1 0 0 2 21 2 4 8 8 3 5 5 6 2 7 8 1 0 7 3 2 2 2 6 4 5 3 6 5 9 4 5 9 1 1 4 8 2 3 2 8 1 0 3 7 6 2 8 0 10 1 2 2 8 2 4 2 9 8 5 3 8 6 6 3 0 11 1 3 1 3 2 5 3 1 6 9 3 9 6 9 9 7 12 1 4 0 3 2 6 3 3 6 3 4 0 7 3 8 1 13 1 4 9 8 2 7 3 5 6 7 П р и м с ч а и и с. В диапазоне температур от 0 JC до 40 "С давление водяных паров может быть рассчитано по эмпирической формуле _ |Л|2.?!М>2 * 0.0312/ - 0.000104 Г2) "га * ' с ошибкой в пределах ± 7 Па. 2. Числовые значения в табл. 13. 15, 16 были рассчитаны но эмпирическому уравнению состояния свободной энтальпии для воды. Для определения коэффициентов были использованы главным образом экс пери мс итальныс резул ьтаты. Из уравнения состояния свободной энтальпии выведены ниже приведенные формулы для расчета р. a. cfр = [ю Е'»] •', т-о /- о fl= VT\^=. = 10I - Itj - o y - o i - 0 J - 0cr - T Е у л / - u » 2* * + m E V - * ' - 1)0 ^ - i ' + £ j u - o e < / - 2> . p ' / - I /-2 y-l /-2 где |i = — (/> 200) МПа, при этом p* *» 1 МПа;P*& = — Г,), при этом Г* = I К: при а до 20 ‘С Тх - 0; при а от 20 ‘С до 50 "С Г, «■ 20. Коэффициенты Rtj и и, представлены в табл. 18 и 19 (дтя температурного диапазона 0 ‘С—20 ‘С) и табл. 20 и 21 (для температурного диапазона 20 ®С—50 ’С). Т а б л и ц а 18) 0 —.20I0822004E+02 1 .2586532356L—02 2 —.7909909220 Е—02 3 .1 150327872Е—04 4 —. 1035522272Е—07
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 85 Т а б л и ц а 19i при у, рампой 0 I 2 3 0 .4466741557 Е -0 4 —.5594500697Е—04 .3402591955E-05 -.4136345187Е-07 .1010693802Е—00 —.1513709263Е—04 . 1063798744Е—06 -.9146078995 Е -0 8 .5398392119E-05 .4672756685 Е -0 7 —.1194765361Е—08 .1366322053Е—10 .7780118121Е -0 9 —.1619391322Е— 10 .58835474S5E—12 -.8754014287 Е - 14 Т а б л и ц а 20J 0 — .2313O083669E+02 1 -.30 033 72 69 1Е + 0 0 2 -.7 2 4 4 5 6 5 0 3 1 Е - 0 2 3 .8522355922Е— 05 4 .1035522272Е— 07 Т а б л и ц а 21 я*i при /. раиной 0 1 2 3 0 — .4410355650Е— 04 .3052252898Е— 04 .9207848427 Е - 0 6 -.2 5 9 0 4 3 1 1 9 8 Е -0 7 1 .1011269892ЕА 00 .1763956234Е— 04 .5750340044Е— 06 -.1 9 2 3 769975 Е - 0 8 2 -.4 8 3 2 4 4 1 1 6 3 Е - 0 5 . 1533281 7 0 4 Е -0 6 -. 3 7 4 9 7 2 1 2 9 4 Е -0 9 I3 2 2 8 0 4 I8 E — 11 3 .6I94433327E— 09 -.3 1 6 4 5 4 0 4 3 1 Е - 11 .6311359I23E— 13 . 24692449342 Е - 15 3. Плотность воздуха (рв), кг-м~3, рассчитывают по формуле _Рак» 3.4837- 10- \ (273.15 + ]) где paki — давление. Па;Т — температура. “С.ПРИЛОЖЕНИЕ NРекомендуемое ИНДЕКСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ I. Цель испытаний Индексные испытании проводят для следующих целей; - определения соответствия рабочих характеристик, выраженных в относительных величинах, требова­ ниям технического задания (КПД. расхода); - определения соответствия заданных значений мощности требованиям технического задания; - получения информации о характеристиках за пределами диапазона условий эксплуатации, установлен­ ных в техническом задании;
С. 86 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 - оценки изменения КПД и (или) мощности из-за кавитации, возникающей вследствие изменения потенциальной энергии воды на С'НД и (или) удельной энергии волы в гидромашине и других причин; - оценки изменения КПД и (или) мощности гидромашины вследствие износа, ремонта или модификации; - градуировки станционных приборов контроля расхода с использованием результатов модельных испы­ таний; - оптимизации режимов работы гилромаишны и (или) гидростанции. 2. Определение значения индексного расхода 2.1. Индексный расход может быть определен методом измерении перепада давлений или акустическим методом. 2.2. Метод перепала давлений 2.2.1. Измеряют перепад давлений между двумя специально выбранными точками в спиральной камере турбины (метод Винтера-Кеннеди). Значение расхода рассчитывают по формулеQ, - ***. где к — коэффициент пропорциональности; Л — измеренный перепад: п — принимают, как правило, равным 0,5 (см. черт. 65). В установках со стальными спиральными камерами точки отбора располагают, как правило, в одном и том же радиатьном сечении, расположенном между двумя соседними статорными колоннами (см. черт. 66). Целесообразно использовать две пары точек отбора, расположенных в различных радиальных сечениях. Точки отбора располагают в верхней половине сечения для улучшения возможности продувки, они нс должны находиться вблизи сварного шва или резкою излома сечения. При испытаниях турбин с бетонными спиральными камерами точки отбора располагают аналогичным образом в радиальном сечении бетонной камеры (см. черт. 67). Третья точка «У» может располагаться посередине высот ы статорной колонны или в верхней части спиральной камеры между двумя статорными колоннами. В капсульной турбине точки отбора давлений располагают, как показано на черт. 68. Влияние отклонений показателя степени п на точность определения расхода индексным метолом с помощью перепала давленийп - о м0,49О JO0,5f0,520.20,40,60,6Г,ОГ,2Относительный расход Or f(Q, - k h B. тде Л — пере йдя д а в л е н и й ;- Q( / О ,П р ед п о л о ж ен и е, ч то п - 0 .5 . в то прсми как атот показатель м ож ет приним атьзначени я от 0.4 8 л о 0 .5 2 . приводит к ош ибке Черт. 65
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 87 Расположение точек для отбора давления при измерении расхода через турбину с металлической спиральном камерой индексным методом Расположение точек для отбора давления при измерении расхода через горизонтальную капсульную турбину индексным методомО т боры , Лв ы со к о го д а в л ен и я г*~ Черт. 68 2.2.2. Измеряют перепад давлений между двумя специально выбранными сечениями в конфузорной части водовода. Точки отбора давлений располагают в двух поперечных сечениях различной площади. 2.2.3. Отверстия для отбора давлений должны соответствовать требованиям приложения 4 (и. 5.3). Поскольку подлежащие измерению перепады давлений малы, особое внимание должно быть уделено устране­ нию неровностей поверхностей.
С . 88 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 2.3. Акустический метод 2.3.1. Для измерений акустическим методом достаточно использовать однолученую систему (см. черт. 69). Измерение расхода акустическим методомПреобразовательаП реобразоват ели6а — одиодучепаи система с последа нательной передачей сигналов;6 — двухилоскосгная однолучевая си стем а с си н хрон н ойили паслсловатслы ю й п ередачей сигналов Черт. 69 3. Определение значений других величин 3.1. Удельную энергию воды в гилромаишне определяют в соответствии с приложением 4. Поскольку при индексных испытаниях измеряют только индексный расход, то кинетическую составляющую удельной энергии оценивают только приближенно. 3.2. Мощность гидромашины или всего агрегата определяют в соответствии с приложением 5. 3.3. Частоту вращения гидромашпны определяют в соответствии с приложением 6. 4. Вычисление результатов 4.1. В результате каждого опыта определяют значения индексного расхода Qr удельной энергии воды £. мощности пиромашины Р. частоты вращения я при заданном положении рабочих органов. 4.2. Относительный расход рассчитывают по формуле о * Величина Q, „у принимается равной расходу для ц ^ . м например для максимального или ожидаемого значения при одном и том же значении удельной энергии воды. 4.3. Относительный КПД турбины рассчитывают по формулеР /Е Q, П" / = (/>/£•■ 0 ,)№/ Относительный КПД насоса рассчитывают но формулеЕ Q / P
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 89 5. I lorpcuiHocib и змсрсннй 5.1. Главным источником систематической погрешности при измерении индексного расхода методом перепада давлений является возможное отклонение показателя степени я от принятого значения 0,5 (см. черт. 65). Обычно встречающиеся на практике значения я находятся и интернате от 0,48 до 0.52. причем наибольшие отклонения имеют место при малых скоростях в спиральной камере или в спиральных камерах с неполным охватом. Случайные ошибки сводятся к минимуму при достаточно большом количестве измерений (см. приложе­ ние 10). 5.2. Главным источником систематической погрешности, которая может атинть на результат при изме­ рении индексного расхода акустическим методом, являются искажения, вызванные возможными поперечными течениями иди неравномерностью поля скоростей.ПРИЛОЖЕНИЕ 15Рекомендуемое ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ 1. Общие требования 1.1. Термодинамический метод основан на применении принципа сохранения энергии (первого начала термодинамики) к процессам преобразования энергии в рабочем колесе турбины или насоса. Удельная механическая энергия, полученная (отданная) рабочим колесом турбины (насоса), может быть определена измерением параметров состояния (давления, температуры. скорости и уровня) на основании известных термодинамических свойств воды. При определении КПД через удельную механическую энергию и удельную энергию волы необходимость измерения расхода воды отпадает. 1.2. Вследствие неоднородности характеристик потока в измерительных сечениях гидромашины, огра­ ниченных возможностей измерительной аппаратуры и относительно больших значений поправочных коэффи­ циентов. вводимых из-за несовершенных условий измерения, указанный метод применяют, как правило, для удельных энергий свыше 1000 Дж/кг (напоры свыше 100 м). 1.3. Технические характеристики аппаратуры приведены в обших чертах. Основное требование к приборам — соответствие требованиям настоящего стандарта (точность, тепло­ обмен и т. и.). 2. Основные расчетные зависимости 2.1. Гидравлический КПД рассчитывают по формуле - для турбины£. Ла " д АЕ~ 41 - для насосов д/>,Е± ■ • £к ЛА = 'т где Ем — удельная механическая энергия, определяемая в соответствии с методикой, изложенной в настоящем приложении;Е — располагаемая гидравлическая энергия, определяемая в соответствии с приложением 4; ДРы — в соответствии с приложением I настоящего стандарта;Рм — в соответствии с приложением I настоящего стандарта. 2.2. Если на участке между измерительными сечениями отсутствуют притоки или отводы воды, значение величины Ею с учетом поправок рассчитывают по формуле
С. 90 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Я» " Ей - и - ЛСРли - / W . ) + V 7'» " Г2.) + >?1 2 + Я(А. - *и> + «£-- Средние значения а и ср определяют по табл. 15 и 16 (см. приложение 13), исходя из средних значений f l a t a l l -РаЬ21 . . ^Тп + Т21РсЬ, = --------5-------- » г = — -2— Поправку 8Ет определяют, как указано в раза. 6 настоящего приложения. 2.3. Если между контрольными сечениями добавляется или отбирается расход воды на вспомогательные нужды, то значение величины Ет следует определять с учетом баланса мощности согласно общему выражению. Примеры учета притока или отвода воды на вспомогательные нужды даны в приложении 18 настоящего стандарта. 2.4. КПД гидромашины определяют с учетом всех механических потерь, относимых на гид Ромашину, по формулел = л*ля- 3. Методика измерений 3.1. Величины, на основании которых рассчитывают значение £ у, могут быть измерены в специально сконструированных сосудах с устройствами для измерения температуры и давлении воды (см. черт. 70 и и. 4.1 данного приложения). Когда измерительное сечение находится в зоне давления выше атмосферного, методика состоит в отборе пробного расхода в количестве, как правило, от 0,1-10-J до 0.5-10—5 \д /с с помощью зонда «полного напора*. Отбираемая таким образом вода поступает в измерительный сосуд по изолированной трубе с тем, чтобы теплообмен с внешней средой, оцениваемый в соответствии с п. 4.1 данного приложения, нс превышал значений, устаноатснных в приложении 12. Схема соединения измерительных сосудовИ зм ерит ельное се ч е н и е И зм ерит ельное се ч е н и ен а СвД _lн а е н дТоВодоводОтсутствие уровня свобод­ной поверхности (робота спротиводавлением >уровень | свободнойповерхности Черт. 70 Если измерительное сечение на СНД находится в зоне атмосферного давления, то датчики температуры помешают прямо в нижнем бьефе. В случае, когда сечение на СНД находится в зоне давления больше атмосферного (работа с подпором), может оказаться полезным в зависимости от выбранной методики уменьшение давления воды в измерительном сосуде. Измерения давления и температуры в сосудах можно выполнять одним из двух методов: прямым методом и методом с частичным расширением. Выбор метода определяется характеристиками гидромашины и качеством располагаемой измерительной аппаратуры. Скорости v,, и v21 измеряют в сосудах. Уровни г,, и г,, — это отметки средних точек измерительных сосудов. Значения давления выражены по отношению к этим отметкам. Однако при разности уровней между средней точкой измерительных сосудов и нулевой отметкой манометров, нс превышающей 3 м. допустимо относчгть уровни и давления к нулевой отметке манометров.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 91 3.2. При прямом методе вода из напорного трубопровода СВД поступает в измерительный сосуд с минимальным расширением. Измерения разности давлений , — p[lf,1?l ) и температур (Г м — Т21) ДОЛЖНЫ выполняп>ся с высокой точностью. Термометры должны быть проградуированы заблаговременно. В целях кошратя одна опытная точка должна быть проверена способом частичного расширения (ем. п. 3.3 данного приложения) либо термометры должны быть проградуированы на месте. Разности — р„„„, ) и (Г ,, — Г,,) следует измерять одновременно и через равные промежутки времени. 3.3. При использовании метода с частичным расширением в иробоотборном контуре между трубой или напорным трубопроводом на СВД и соответствующим мерным сосудом располагают дросселирующий клапан. В результате частичного расширения дост игается равенство температур в измерительных сосудах на СВД и СНД (или непосредственно в нижнем бьефе). Таким образом, член ср (2',, — 2Г,,) (см. и. 2.2 настоящего приложения) обращается в нуль и для определения Ем необходимо лишь измерить ( р ^ , , |) манометрами или датчиками давления высокой точности. Термометры должны быть исключительно чувствительными и надежными. Их назначение — зарегистри­ ровать равенство температур. Дросселирующий клапан должен в течение времени измерений обеспечивать поддержание равенства температур в измерительных сосудах с высокой точностью. На практике желательно установить графическими или математическими методами (например линейной регрессией с помощью калькулятора) соотношение между (рй/ицРим н ) и (7*ц — Г21). Во МНОГИХ случаяхpatn2l практически постоянно (на­ пример атмосферное давление) и необходимо измерить Интерполяция при методе с частичным только y»aten. Значение давления, используемое для вычис­ расширением лений, — это значение, получаемое графической или ма­ тематической интерполяцией при нулевой разности темпе­ ратур (см. черт. 71). Такой метод работы широко применяется, но область его применения ограничена: - в случае насосов давление на СНД должно быть достаточным для того, чгобы иметь уверенность в том. что температура волы, расширившейся до атмосферного дав­ ления в измерительном сосуде, по меньшей мере равна температуре воды на стороне нагнетания: - в случае турбин температура воды не должна пре­ вышать 15 ‘С. если это не соблюдается, то равенство тем­ ператур при высоком КПД нс может быть достигнуто. В случаях, когда равенство температур воды недости­ жимо. может быть принята графическая или математичес­ кая экстраполяция, сети диапазон давлений, с которым имеют дело, мал по сравнению с диапазоном точно изме­ ряемых давлений (см. черт. 72). Экстраполяция при методе с частичным расширением Черт. 72
С. 92 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Схема соединения и змеркгельных сосудов Предварительно следует проверить линейность термометра.зля градуирования двух термометров 3.4. При применении прямого метода термометр, измеряю­ щий разность температур, должен быть проградуирован. ДляИзмерительное сечение на СВД градуирования два термометра или датчика температуры, напри­ мер, помещают в два сосуда II и 12 (черт. 73), разделенных дроссельным клапаном, через который течет вода, отбираемая из водовода. Поскольку КПД расширяющего устройства в целом равен нулю, то перенос удельной механической энергии также ражи нулю, и разность температур рассчитывают по формуле , v ll + l’ l2 flVPaA«ll — P a M l ) + 5 — * |Д -°С от среднего значения. Диапазон должен включать температуру воды в напорном водоводе. Для этого два термометрических зонда помешают вместе в водяные ванны нс менее чем при трех различных температурах в пределах этого диапазона. П р и м е ч а н и е . Значения показателей р, о и cf (см. табл. 13. 15 и 16) принслены для чистой волы. Взвешенные частицы, растворенные соли и растворенный таз влияют на эти свойства. При концентрациях взвешенных частиц менее 0.1 г/кг и растворенного газа менее 5 см5/к г при атмосферном давлении их влиянием на свойства волы можно пренебречь. 4. Аппаратура 4.1. Пробы воды из водовода следует отбирать зондами, закрепленными в потоке перпендикулярно водоводу. Зонд должен иметь на конце гладкое отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру зонда, направленное навстречу потоку. Расстояние от этого отверстия до внутренней стенки водовода должно быть не менее 0.05 м. Конструкция зонда должна исключать вибрации и (или) повреждения, и зонд должен иметь метки для правильного ориентирования и идентифицирования отверстия. Наружный диаметр зонда в зоне пробоотборных отверстий может быть от 15 до 40 мм при внутреннем диаметре нс менее 8 мм. Наружный диаметр может постепенно увеличиваться по направлению к стенке дли обеспечения достаточной прочности при условии, что это не оказывает существенного влиянии на поток (см. черт. 74). Схема пробоотборника Черт. 74 Конструкция измерительных сосудов должна обеспечивать минимальные скорости течения в них и хорошее перемешивание воды, прежде чем поток достигнет карманов, в которых устанавливаются термометры. Необходимо избежать теплообмена через стенки этих карманов или через соединительные провода. Провода, например, должны быть в контакте со стенкой иод изоляцией сосуда. Дросселирующие клапаны должны обеспечивать высокую степень устойчивости течения, а если они регулируемые — обеспечивать устойчивое (плавное) изменение расхода. Исследование течения в сечении открытого канала требует применения специальных устройств, обеспе­ чивающих условия работы в соответствии с п. 5.1.3 данного приложения. Все элементы гидравлических систем (трубы, расширяющие устройства, сосуды) должны быть тщательно теплоизолированы с тем. чтобы обеспечить неизменность полной энергии в отборе. Вес несовершенства термоизоляции должны быть учтены следующим образом:
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 93 - предполагается в первом приближении, что ко­ Пример графической» определения поправки Ет дтя эффициент теплопередачи к внешней среде постоянен. учета теплопередачи Измеренное значение удельной механической энергии меняется линейно в зависимости err величины, обрат­ ной пробному расходу; - величина Ет должна быть измерена нс менее чем при трех значениях пробного расхода: - диаграмма зависимости Ем от величины, обрат­ ной расходу, позволяет посредством экстраполяции оп­ ределить поправку к £т, обусловленную теплообменом (см. черт. 75). Поправка должна быть сделана для всех опытных точек, по которым строится кривая КПД. Однако, если поправка имеет порядок 0,2 % КПД, то количество точек, для которых должны делаться эти вспомогатель­ ные измерения, но взаимному соглашению может быть уменьшено. Дтя контроля отсутствия повреждений зонда - расход пробоотЬора сравнивают давление в измерительном сосуде (при от­ сутствии расхода через сосуд) с суммой давления, изме­ Черт. 75 ренного настснке водовода, и значения, определенного по формуле Значительное расхождение сравниваемых величин говорит о неисправности зонда. 4.2. При измерении давления рекомендуется пользоваться одним и тех» же манометром, пьезометром или датчиком дтя измерений £„ и Е. 4.3. Точность и чувствительность приборов для измерения температуры должна обеспечивать возмож­ ность регистрации разности температур в двух точках, равной 0,001 'С. Показания дифференциального термометра дтя нулевой разности температур должны быть установлены перед испытанием. Эти показания должны проверяться в ходе испытания. Только хталыс измерения, соответ ­ ствующие разности температур 0.002 ‘С, допускаются и должны учитываться, если необходимо. 4.4. Расход через измерительные сосуды следует определять с точностью в пределах ± 0.5 %. Необходимо постоянно следить за температурой отбираемой воды с помощью термометров, имеющих точность, как хтинимум, в пределах ±0,05 4С и чувствительность 0.01 ‘С. Целесообразно применение регистри­ рующего прибора. Должны быть ирсдусхютрены приборы дтя измерения расхода и влажности воздуха, чтобы определять теплообмен с окружающей атмосферой в случае аэрации машниы. 5. Условия, необходимые дтя испытания 5.1. Измерительные сечения для определения Ем выбирают с учетом того, что: - теплообмен Х1сжду водой и окружающей средой (см. ни. 6.2 и 6.3.2) не должен приводить к нарушению положений п. 6.4 настоящего приложения: - нс должно быть существенных анох<алий распределения энергии в пределах сечений; - должен обеспечиват ься пересчет значений изхтсрясмых величин на контрольные сечения. 5.1.1. Зонды д!я отбора проб в измерительном сечении на С'ВД турбин должны располагаться вблизи турбины. Расположение сечения непосредственно за дисковым затвором запрещается. На основании опыта принято. ЧТО дтя отбора целесообразно установить один зонд д т я водоводов диахтстром менее 2.5 м. два зонда дтя водоводов диаметром от 2.5 до 5,0 хт и три или чет ыре зонда дтя водоводов диахтегрохт более 5 м и во всех случаях, когда полная д ш н а трубы менее 150 м. Для ковшовой турбины зонды на С'ВД устанавливают на расстоянии нс хтенее четырех диаметров трубы водовода от сопла, при этом между зондом и соплом не должно быть никаких местных сопротивлений (таких как колена, статорные колонны и т. д.). Если сопел несколько, то зонды хтогуг устанавливаться в водоводе до разветвления. 5.1.2. В измеренном сечении на СВД насосов следует устанавливать не менее двух зондов, расположенных на разных сторонах диаметра. При диаметре более 5 хт рекомендуется устанавливать три или четыре зонда. Во всех случаях рекомендуются различные глубины установления зондов. Зонды целесообразно усганаазивать на расстоянии п я т и диаметров рабочего колеса от насоса. 5.1.3. Измерительное сечение Со свободной поверхностью на СНД турбины должно быть расположено на расстоянии от рабочего колеса, обеспечивающехт надлежащее перемешивание, но при этом теплообмен с
С. 94 ГО С Т 28842-90 окружающей средой должен быть в допустимых пределах. Для ковиюыых турбин приемлемым считается расстояние от рабочего колеса — от четырех до десяти диаметров рабочего колеса. Сечение со свободной поверхностью на СНД насоса может быть использовано как измерительное сечение, если температура достаточно близка к постоянной во всех точках этого сечения. Сечение нс должно быть удалено от рабочего колеса на расстояние, большее чем это допустимо из-за наличия теплообмена с окружаю­ щей средой. Исследование изменения температуры по измерительному сечению должно быть выполнено нс менее чем в шести точках. Если различие значений КПД. вычисленных по показаниям в любых точках, составляет хотя бы 1.5 %, необходимо поступать, как указано в п. 5.4 данного приложения. 5.1.4. Замкнутое измерительное сечение на СНД должно быть удалено от рабочего колеса турбины не менее чем на пять его максимальных диаметров, а от рабочего колеса насоса — на три его максимальных диаметра. В измерительном сечении, как правило, устанавливают три или четыре зонда. Если измерительное сечение круглое, то зонды располагаются иол углом 120е или 90° друг к другу. Если сечение прямоугольное, то -зонды располагаются, если это возможно, посередине каждой из сторон. Для турбины целесообразно установить зонды на различных расстояниях от стенок. Если КПД. вычис­ ленные по показаниям в любых двух точках, различаются на 1.5 % и более, то поступают, как указано в п. 5.4 данного приложения. 5.1.4.1. Если измерительное сечение недоступно, то для измерения температур используют устройства для отбора, расположенные внутри водовода, который может быть заполнен полностью или частично. Такое устройство состоит из двух и более труб, которые собирают отдельные расходы, поступающие из нескольких отверстий, расположенных на равных расстояниях друг' от друга вдоль каждой грубы. Устройство должно давать обособленный расход или, лучше, отдельный расход по каждой трубе для получения информации о распределении энергии. При применении этого устройства необходимо соблюдать следующие условия: - диаметр отверстий должен быть малым по сравнению с диаметром трубы (порядок размеров: 7 мм — для отверстий и минимум 30 мм — для труб); - соединительные трубки должны быть относительно большого диаметра и иметь гладкие стенки; - соединительные трубки для исключения теплообмена должны быть покрыты изолирующим материалом или водяной рубашкой из основною потока, особенно при прохождении через бетонные стенки; - пробный расход должен регулироваться специальным устройством на выходе из труб и расход лолжен устанавливаться близким к значению, рассчитанному но формулеК = viA , где v — средняя скорость потока в измерительном сечении; I — количество отверстий в трубках;А — площадь поперечного сечения отверстия. Для снижения теплообмена до пренебрежимо малых значений расход должен быть около 0,005 м3/с. Если различие значений КПД, вычисленное по показаниям в двух любых точках (соответствующих двум разным трубам), превышает хотя бы 1,5 %, то необходимо поступить, как указано в и. 5.4 данного приложения. 5.2. При каждом измерении всех величин, необходимых для определении гидравлического КПД гидромашины. следует проводин» несколько наблюдений, выполняемых через равные промежутки времени в ходе измерения, причем количество наблюдений сильно зависит от стабильности измеряемых величин (примерно от 5 до 10 наблюдений). 5.3. Какой-либо приток вспомогательного расхода между сечениями на СВД и СНД не допускается, если перемешивание этой волы и главного расхода может быть неполным. В каждом случае, когда вспомогательные расходы добавляются или отбираются между измерительными сечениями на СВД и СНД (например протечка через уплотнении, нс попадающая в главный расход), должны бытьсдсланы специальные измерительные устройства для баланса мощност и (см. приложение 18). чтобы можно было вычислить Е„. как указано в разд. 2 данного приложения. Если сечения на СНД гидромашины располагаются очень близко к вентиляционному каналу электри­ ческого генератора, то поверочные измерения температуры должны быть сделаны в 12 точках. Стенка должна быть изолирована, если имеются отклонения порядка 0.5 % КПД. указывающие на явно выраженный положительный градиент температуры между ueirrpoM сечения и стенкой, обшей для обоих потоков. 5.4. Измерения термодинамическим методом нс проводят при неблагоприятных условиях, таких как неоднородное распределение температур или скоростей в измерительных сечениях, неустойчивость температур и т. п.. которые могут возникнуть на некоторых режимах работы. На таких режимах для определения КПД расход определяется индексным метолом (см. приложение 14) с использованием значений расхода, полученных термодинамическим методом при благоприятных режимах.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 95 6. Поправки 6.1. В некоторых случаях в уравнение но п. 2.2 настоящего приложения должны быть введены поправки. 6.2. Измерения выполняют в гс периоды, когда водовод (на СВД турбины и на СИД насоса, если существует), не подвержен сильному солнечному освещению. Вторичные притоки должны быть исключены. Если водовод питает несколько гидромашин, то мощность гидромашин, не проходящих испытания, должна поддерживаться постоянной. Необходимо контролировать изменение температуры воды. Если медленное и непрерывное изменение температуры происходит со скоростью менее 0.005 ®С/мин в течение одною измерения, то должна быть введена поправка к Ем на изменение температуры АТ/Аг в градусах Кельвина в секунду (6£'m). которую рассчитывают по формулам: - для турбинд Т - для насосов где 10 — время прохождения воды через машину между измерительными сечениями, с; /ц — время прохождения воды от точки отбора в сечении на СВД до соответствующего измерительною сосуда, с; гд — время прохождения воды от точки отбора в сечении на СНД до соответствующею измерительного сосуда, с;ср — удельная теплоемкость воды. ’С. 6.3. Теплообмен между главным потоком через гидрома ши ну м окружающей средой 6.3.1. Теплообмен через бетонные и каменные стенки пренебрежимо мал. поэтому учитывается только теплообмен через металлические стенки. Для учета теплообмена с сухим воздухом вводят следующую поправку (8£м), рассчитанную по формулеЬЕп = ± Т р Ц ^ АР<гн{Та~ Tv)' где Рин — обмениваемая мощность, Вт/(м- ‘С); (Р(?>, — массовый расход воды. к г с - 1 . На основании опытных данных Рам принимаем равной 10 Вт/(м2 • “С)"*.А — площадь поверхности теплообмена, м2;Та — температура окружающего воздуха. С;Тм — температура воды в турбине или насосе, ®С. Знак «+» для турбин, знак «—* дтя насосов. Возможный эффект конденсации из окружающею воздуха на поверхностях гидромишины тоже должен учитываться. При значительной конденсации увеличение теплообмена (на практике не более чем на 400 %) должно либо рассчитываться с учетом влажности воздуха, либо эффективно подавляться дополнительной тепловой изоляцией металлических поверхностей экранирующими рубашками. Влияние конденсации с достаточной точностью можно учесть путем увеличения поправки 8ЕМ. рассчи­ танной но приведенной выше формуле, пропорционально коэффициенту v . рассчитанному по формуле 1 V 1 — k x / A i ' где Д/ — разность энтальпий. Дж/кг;х — разность содержаний воды в воздухе, кг/кг;к = 2,49-105 Дж/кг. Значения энтальпии и содержание воды для определения Дi и х находят по нормальной диаграмме Малье для влажного воздуха при условиях, соответствующих: - состоянию окружающего воздуха вблизи турбины: - состоянию насыщения при температуре, равной температуре металлических поверхностей. 6.3.2. Если водный и воздушный потоки перемешиваются (аэраиия). должна вводиться следующая поправка к механической энергии (S£M), рассчитанная по формулеSEm = ± М Та - Т1<>' + Г (“ о - “ 20» *1 * В формуле знак •>-*-» соответствует турбине, знак <•—» — насосу.
С . 96 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 гас Qa — объемный расход воздуха, м5/с ;с ^ — удельная теплоемкость воздуха мри постоянном да&тсник, Дж-кг^'-К-1 ;Та — температура вдуваемого воздуха, ‘С; Г2Й — температура воды в измерительном сечении 20, “С;г — скрытая теплота парообразования при нормальном атмосферном давлении. Дж/кг; а,, — отношение между массами пара и воздуха в точке вдува; и^о — отношение между массами пара и воздуха в сечении 20; р Q — массовый расход воды, кг с~ *. Если принять ри * 1,3 k t / m j , cfa ш 1000 Д ж К _ | -кг~', р ” 1000 кг/м1, г ~ 2.410й Дж/кг. то приведенная выше формула примет вид;8 £ -~tшкп |3 5 “ « г - - * 5 4 5 - т* -- * ' » " • гас рм — нормальное атмосферное даатсние, равное 105, Па;е — относительная влажность воздуха (как десятичная дробь, а нс проценты);р г — давление насыщенного пара при температуре Та, Па. 6.3.3. В случае обменов с областями спокойной воды (например когда несколько турбин подают расход в общий отводящий канал) в этих областях устанавливаются разделительные перегородки, предотвращающие перемешивание потока с областями стоячей воды, где температура может быть отличной от температуры текущей воды. 6.4. Измерения нс могут считаться достоверными, если: - поправка, обусловленная теплообменом между водой в системе пробоотбора (от измерительного сечения на СНД или ОВД) и окружающей средой (см. и. 4.1, черт. 75) составляет 1 % Ек или более; а в случае отбора с помощью труб (см. и. 5.1.4.1) поправка составляет 1,5 % Е№ или более: - арифметическая сумма поправок, вычисленных согласно пи. 6.2 и 6.3.1 настоящего приложения, составляет 2 % Ем и более. 7. Пшрешпоегь ншсрснин 7.1. Полная погрешность КПД ( / п) получается как квадратный корень из суммы квадратов случайных и систематических погрешностей чистителя и знаменателя в выражениях для КПД. данных в приложении I (п. 10).( Л / > А X Пренебрегая членом | —— • Em I получим Сисгематические погрешности f t: и j't: проанализированы в приложении 16, где также приведен пример Л* расчета. Для определения Еи систематическая погрешность измерения разности температур А Т существует во всех методах (прямом способе и способе частичного расширения). Ожидаемое значение этой погрешности при нормальных условиях будет находиться в пределах ±0.001 ‘С. Принимают, что относительные систематические погрешности поправок вследствие вторнчносги явлений имеют порядок 20 %. Систематическая погрешность из-за отсутствия исследования распределения энергии может достигать следующих значений: - на СВД: у турбины до ± 0.2 %. у насоса до ± 0,6 % удельной механической энергии; - на СНД: турбин до ± 0,6 %, у насоса до 1 0.4 % удельной механической энергии.
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 97ПРИЛОЖЕНИЕ 16Рекомендуемое ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ !. Данное приложение используется для оценки систематических погрешностей при доверительной вероятности 95 % в зависимости от применяемого метода измерения и использованной измерительной аппаратуры. Указанные в табл. 22 систематические погрешности относятся к измерениям, выполненным опытным персоналом с использованием приборов высокой точности и в соответствии с настоящим стандартом. Фактические величины систематических погрешностей (как и величины случайных погрешностей) зависят от многих факторов. Влияние некоторых из них может быть оценено только по окончании испытания. Т а б л и ц а 22 Наиболее вероятное Интервал возможных значение погрешности Мсюл измерении значений систематических при соблюдении правил погрешностей проведения испытаний 1. Относительная систематическая погрешность измерения расхода f u Гидрометрическис вертушки: - в замкнутых водоводах От ± 1.0% до ±1.5 % ± 1,3 % - в водоприемниках с коисоидальным соплом От ± 1.0 % до ±2.0 % ± 1.3 % - в водоприемниках без сопла О т ± 1,2 % до ±2.0 % ± 1.8 % В открытых каналах с прямоугольным сечением От ± 1.2 % до ±2,0 % 1 1,5 % - в открытых каналах с трапецеидальным сечением От ± 1,4 % до 2,3 % ± 2,0 % Стандартные трубки Пито в замкнутых водоводах От ± 1,5 % до ±2,5% ± 2,0 % Метод гидравлического удара От ± 1.5 % до 2,3 % ± 1,7 % Метод меток: - по времени прохождения От ± 1.0% до ±1,5% ± 1,3 % - но разбавлению От ± 1.0 % до ±2.0 % ± 1,5 % Волослив с острой кромкой От ± 1.7 % до ±3.0% ± 2 .4 % Стандартные сужающие устройства: диафрагмы или классические грубы Вентури с литым конфузором без механической обработки От ± 1.0% до ±1.5% ± 1.3 % Прочие устройства От ± 1,5 % до 2.0 % 1 1.7 % Объемный метод От ± 1.0 % до ±2.0 % ± 1.5 % 2. Абсолютная систематическая погрешность е. измерения уровня свободны! поверхности волы* Игольчатые или обратные шупы От ± 0.002 до ± 0.01 м ± 0,005 м Поплавковые уровнемеры От ± 0.005 до ± 0.015 мм ± 0.01 м Барботср со сжатым воздухом От ± 0.005 до ± 0,15 м ± 0.01 м Пластинчатые уровнемеры От ± 0.01 до ± 0.04 м ± 0.02 м Неподвижные линейки От ± 0.01 до ± 0.04 м ± 0,02 м Погружные датчики давления ± (от 2 до 6) 10“ ' ^ 3 4 0 - ' Z max 3. Абсолютная систематическая погрешность е , измерения давления*** Ртутные манометры От ± 100 до ± 500 Па * 200 Па Воздушно-водяные манометры От ± 10 до ± 50 Па ± 2 0 Па Грузовые манометры1 (or 1 до 3) 10~ 'р ♦ ю - ' р Пружинные манометры ± (от 2 до 10) 10~ 'p milxM ± 5-10-'р||их*4 Датчики давления ± (от 2 до 6)-IO-J />1Ui4*4 ± 3 - ю - ' р 11их‘ 4
С. 98 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0Продолжение табл. 22 Наиболее вероятное Hmepiixi нозмохимх значение погрешностиМ етод изм ерения значений систематических при соблюдении правил погрсшмосгей проиедения испытаний 4. Относительная систематическая погрешность измерения мощности f p По измерениям электрической мощности генератора или двигателя переменного тока От ± 0.5% до 1 1.0% ± 0 ,7 % По измерениям крутящего момеггга на валу и частоты вращения От ± 0 ,8 % до ± 1,3 % ± 1,0 % 5. Относительная систематическая погрешность измерения частоты вращения/^ Тахометр От ± 0.2 % до ± 0.4 % ± 0.25 % Электронный счетчик и другие точные приборы* 0.2 % и менее ± 0,1 % 6. Абсолютная систематическая погрешность ег и едг и змсрсния температуры Измерение абсолютной температуры Гтермометром От ± 0 ,3 до ± 1.0 К ± 0 ,5 К Измерение разности температур л Т дифференциальным термометром (термодинамический метод) _ ±0,001 К 7. O i постельные систематические погрешности таблич­ ных значений свойств воды / р, / о, f (f Плотность р ± 0,1 % Изотермический коэффициент а - ± 0,2 % Удельная теплоемкость с. — ± 0 ,5 % 8. Относительная систематическая погрешность ускорения силы тяжести O r 0 % до ± 0,1 % Пренебрежимо мала * Значения приведены для условии спокойной воды и скоростей менее 1,5 м/с. ** Здесь Z MX — предел намерения прибора. **'* Значения приведены для установившегося потока. Погрешности определения уровня расположения прибора нс учтены. *4 Здесь ртп — предел намерении прибора. Значения погрешностей, укатанные втабл. 22. получены на основании аналитической опенки возможных ошибок и результатов ограниченного числа испытаний, выполненных с использованием различных методов измерений. Систематические погрешности f t , f t и / п вычисляют через систематические погрешности определения исходных величин (давления, свойств воды, температур, средних скоростей, уровней и поправок). Из-за наличия рах-гичных вариантов измерения Е и Ем невозможно дать общие формулы для расчетаJ \ и /д . Значения /И систематических погрешностей / . . / , и /_ зависят o r используемой аппаратуры и ее установки. Or удельной СЯ * гидравлической энергии и условий станции зависит выбор аппаратуры. В примере 1 приведен порядок расчета погрешности f L = * 0,21 % для удельной энергии воды 1047 Дж/кг. В примере 2 — / £ ■* * 0.74 % для удельной энергии воды 3000 Дж/кг. При меньших удельных энергиях воды следует ожидать большего значения погрешности, например f t ■= = ± 0.6 % при Е = 100 Дж/кг вместо f t: * а 0.21 % при £ » 1047 Дж/кг. Пример 1. Расчет ггогреишости определения удельной энергии воды и КПД. Примем, что на средненапорной гидростанции (см. черт. 8) применяют следующие методы измерений: 1) расход измеряют с помощью турбинных расходомеров в напорном трубопроводе. Систематическая погрешность измерения — ± 1,2%; 2) удельная энергия воды: на СВД измерения давления выполняют с помощью грузопоршнсвого манометра; на СНД уровень нижнего бьефа измеряют вертикальными неподвижными линейками. В этом случае удельную энергию воды ( £ ) рассчитывают гго формуле
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 99 Если е, — абсолютная систематическая погрешность исличмны дг. то относительная систематическая погрешность будетЛ Относительную систематическую погрешность удельной энергии воды (/Л) рассчитывают по «|>ормулеl' + 1 % } *+ «\ |,2>2 + Ъ ^>21 0 5Л - 7 - Рт / р + ^ ч - * r ) + T ( v i - v 2 > если принято, чтоР у = 10,5-10* Па; / „ . - * 0.2 * ;Z y ” 2 м:е,± 0.01 м: *т Cj. = 4 ы;е, = ± 0.03 м:г Г v, -= 6 м/с;Л ,-±1-2%; в, * 1.5 м/с;Л2 — ± 1-2 % и что погрешностями р и g можно пренебречь, тоР± 10,5 • 105 • щ =12.1 Д*/кг; Р V " 103 V = ±9.81-0.01 = ±0.1 Дж/кг; -± 9 .8 1 -0 .0 3 ■ ± 0.3 Дж/кг; «■, ^2 = v f /,, = ± 36 - L I = ± 0,43 Дж /кп ‘ ^ 2 = * Ц = ± 2 . 2 5 - - ^ = ±0.03 Дж/кг: , (2,1)2 + (0,1 )J + (0.3)2 + (0.43)- + (0.03) .2 .1 7 _____ Л --------------------------------- !-------------------= 1 ММТ = 1 °-0021- 1050 + 9.81(2 - 4 )+ 1 (3 6 - 2.25) В данном случае относительная систематическая погрешность определения удельной энергии воды практически равна систематической погрешности измерения давления. 3) мощность; определение механической мощности проводят измерением электрической мощности на зажимах генератора. Систематическая погрешность — в пределах ± 0,7 %. 4) коэффициент полезного действия: суммируя статистически значения систематических погрешностей исходных величин, получаем систематическую погрешность КПД агрегата ( / ,) : / ч = = ± l / p + / | + / J P -5 = ± (0.012) • 2 • (0.002)2 + (0.007)2 -0.5 = ±0.014. Пример 2. Расчет погрешности определения удельной механической энергии и КПД. Примем, что на гидростанции (см. черт. 8) с радиально-осевой турбиной на напор 300 м применяют следующие методы измерений: 1) удельная энергия воды: измерения на СВД выполняют грузопоршнсвым манометром, а на СНД — ртутным манометром. Относительная систематическая погрешность измерения — в пределах ± 0.2 %; 2) удельная механическая энергия; применяют термодинамический (прямой) метод измерений. На СВД измерения выполняют в измерительном сосуде П (см. черт. 70). причем давление измеряют грузопоршневым манометром, а температуру — преобразователем температуры. Измерительный сосуд соединяют с напорным трубопроводом с помощью теплоизолированной трубки полного напора. На СНД измерение давления выполняют ртутным манометром. Преобразователь температуры вводят прямо в поток. Оба преобразователя температуры присоединены к дифференциальному термометру. Энергию волы, отводимой из-под крышки для уменьшения осевой силы и из уплотнений, измеряют калориметрическим способом с достаточной точностью.
С . 100 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Удельную механическую энергию (Ет) рассчитывают по формуле £«■ = ^ <Л)Лн I — Раъл о>+ V « — + ->—— + Я<г11 — * » ) + + ЬЕВ + 8£с , . где 8£Д/ — потери энергии ИЭ-ЗЯ теплообмена измерительных устройств;6Е„ — энергия 1юды. отводимой из-под крышки: 5£6, — энергия воды из уплотнений. В этом случае предполагается, что температура воды абсолютно постоянна и что теплообмен с окружаю­ щей средой пренебрежимо мал. Для последующих вычислений формула примет вид: £ж - £ , + 8£в . Относительную систематическую погрешность удельной механической энергии { f ( ) рассчитывают по формуле < 4 + 4 ...+ 4 + 4 ~ 4 л я )U'J w^г { Ъ \М 1 * + Сае>^ +-p« *e l = e l+ e l,O tf T t f l . l <•' то M IIe - . — погрешность а из-за неточности таблиц: i) I i 0 . l r e - — погрешность a. связанная с погрешностью определения абсолютной температуры.4 ,. = < Ь ■. - rJ* ■‘ кг,, - Т„>е , р * а - А , гдее . — погрешность с. из-за неточности таблиц; ( pijO.lе _ ^ ^ — погрешность с^, связанная с неточностью определения абсолютной температуры:et ц ei — погрешности, связанные с неравномерностью распределения энергии но сечениям потока. 4 , = 2 + 2 + )2. 4 , = 0r■ ^ 11)J + (« «иг 4 а_ = 4 * . 4 / .,Й1дСГ Примем следующие значения измеряемых величин и их погрешностей:Ра,л г " 28-10* Па; £ = ±0,15<8; •tfAjlfРаъиъ * 2 1 05 Па; е - ± 200 Па: Д Т - £ „ - Т2и - 0.05 ‘С;ехГ - ± 0.001 ‘С; v,, “ 1,3 м/с; / , - ± 5 « ; ' l l v20 - 1 м/с: г. ™ ± 0.01 м; S i г,, - 252 м; е, = ± 0.02 м: г,0 - 248 м; / , ^ 1 5 % ; Т - 10 'С; / , - ± 0,5 °С. 'лр =» 1,5 Па;
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 101 В результате расчета получим следующие значения величин а и с„ и их погрешностей: 0 .9 7 3 5 5 - 1 0 -2 м 5/ к г ; / _ - ± 0 , 2 %; 1) иОле . - ± 0 .0 0 1 8 5 - 1 0 - 3 м ?/ к г ; 4TCUI1 7 , — 4 1 8 5 ,5 Д ж / ( к г - ‘С ): / - ^ - ‘ 0 , 5 % ; е - * ± 0 .5 Д ж / к г °С ; « т е м п ’ ' « • _ - ±0,00269-10 - 3 м5 кг;ае-е - ± 20,93 Дж/кг-*С.р И далее получим значения удельных энергий и их погрешностей: 8^ - - 1 0 Дж/кг; / 8/.а - ‘ 20 %; 8i s - - 2 5 Дж/кг; / « , - 1 20 %; 8*,., " - 1 Дж^кг: / J i c i - ± 2 0 « . 01 Погрешности, связанные с неравномерностью распределения энергии по сечениям потока: на СВД - et - ± 0.2 % Ет; на СНД — et — ± 0,6 % £ к . Следовательно. - 0.97355-10-428 - 2) 10* + 41854,5 + (1,3* - |,0*)/2 + 9,81(252 - 248) - 10 - 25 - I - 2744.1 Дж/кг. Погрешность измерения давления:е, - ± 28 10- 5 0.0015 - 1 4200 Па retail и следовательноакш - i 0,97355 10~ -4200 = 1 4.09 Дж/кг; Iа ера1и20 - ± 0,97355 1 0 -3 200 - • 0,19 Дж/кг:е - - (/>„*, |, — РоЫ» ) " ± 0,00269 10- 3-26 10* - ± 6.99 Дж/кг;€g - ± (4,092 + 0,192 4 6.992)0-5 - ± 8.10 Дж/кг. Погрешность тепловой составляющей удельной энергии:ср - е т _ т = ± 4185.5-0.001 = ± 4,19 Дж/кг: ( 7 М - Г,„) • е = ± 20.93 0,05 - ± 1.05 Дж/кг:е. - ± 2744.1 0.022 * ± 5.49 Дж/кг. £и>е, ■=• ± 2744.1 0.006 — ± 16.46 Дж/кг; *20et > m ± (4.192 + 2.052 * 5,492 + 5,492 + 16.462)».3 - ± 17.88 Дж/кг. Погрешность кинетической составляющей: vf, ■/, - ± 1,3* 0,05 - ± 0.08 Дж/кг:v-a | - * 12-0,05 = ± 0.05 Дж/кг; е£ - ± (0.082 4 0.052 )' •* - ± 0.09 Дж/кг. Погрешность определения энергии положения:i -± 9,81-0,01 - ± 0 . 1 0 Дж/кг; * • с. * ± 9.81 -0,02 - ± 0.20 Дж/кг: *2 0 - i (0.10 4 0.20)2 = ± 0 22 Дж/кг.
С . 102 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 Погрешность определения поправок: = ± 10-0,2 «• ± 2.00 Дж/кг; e6t. - ♦ 25 0,2 - ± 5,00 Дж/кг.В = ± 1-0,2 = ± 0.20 Дж/кг;(71 eJ4 = ± (2,00* + 5.00J * 0.202)°-s = ± 5.39 Дж/кг. Систематическая погрешность измерения удельной механической энергии Ем — / £ составит S.I02 + 17.88-’ + 0,09- + 0,22- + S.392)'1 * 20,36 2744.1 2744,1 ’ / , = 1 0,74 %. л В данном случае систематическая погрешность удельной механической энергии практически равна систематической погрешности измерения температуры. 3) Коэффициент полезного действия: суммируя статистически значения систематических погрешностей исходных величин, получим систематическую погрешность КПД — Д: /„ = = ± + / \ т)03 - ± (0.021 + 0.74-’)0-5 « ± 0,77 %.ПРИЛОЖЕНИЕ 17Рекомендуе.\юе ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОПРАВКИ ДНЯ ОДНОФАЗНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ Относительную поправку для измерительной системы ( е ) рассчитывают по формуле COS ф;, — cos E = E „ + E u - E i + cos ф, где ем — относительная поправка для ваттметра или для преобразователя;ец — относительная поправка к коэффициенту трансформации трансформатора напряжения, включающая поправку на потери в проводах, соединяющих зажимы с измерительными приборами: е, — относительная поправка к коэффициенту трансформации трансформатора тока;q>F — разность фаз между первичными векторами, раз: Ф, — разность фаз между вторичными векторами, рад; cos <р/. — cos ф, ------ —--------- - — относительная поправка на сдвиг фаз (см. черт. 76). Векторная диаграмма однофазной измерительной системыUs Черт. 76
Г О С Т 2 8 8 4 2 - 9 0 С. 103 В згой формуле сдвигом фаз 8К, ваттметра или преобразователя пренебрегли. При 5 = S; — Su соблюдается соотношение = Ф, + 8 и, следовательно. cos q>p — cos cos q>( cos 8 — sin ^ sin 8 — cos ф( cos «р, cos ф, Принимая 8 очень малым, можно принять cos 8 = I и sin 8 " 8. Следовательно. COS ф/| — cos ф, - 8 tg ф,. cos ф, и формула примет вил: * = е» + Е, + с ; - 8 tg <Р, .ПРИЛОЖЕНИЕ 18Рекомендуемое БАЛАНС МОЩНОСТИ И ВЫЧИСЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОПЕРЕДАЧИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА I. Случай, когда имеются потери расхода воды q (протечки через уплотнение нс возвращаются): а) Турбина (см. черт. 77) (P0 i«i — (Р0 ^ з - (Р?)^ • <Р*У) _ г е‘<Р0)> *2 (РО), е ,= поскольку (р(?)2 • (рО), — (РФ- го (pg)i - q)_ Щ *2 Щ " * 3 - я”<Р<7) подставляя О Т » =Ф , получимЕт = (е, — е,) - Ф(е, — е Л I lorcpii расхода q в турбине Следуя определениям приложения 1. можно считатье\ ~ е2 ” - 2lueJ — е2 " ^ ( 3 - 21» тог даEm ~ Emt - 2) — ф ^пц.1 - 21-
С . 104 ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 б) Насос (см. черт. 78)( p C V i - (P(?>2«J +т р ю . поскольку (р0 ) , = <р0 ). + (рq). тогда по аналогии с турбиной ш (*i - + - *2> - £»а _ 2) + _ гг Потери расхода q в насосе 2. Случай, когда имеется приток воды (охлаждающая вода из подшипников добавляется в проточный тракт между машиной и измерительным сечением на СНД. при этом предполагается полное перемешивание в измерительном сечении). а) Турбина (см. черт. 79) Добавление расхода q в турбине <Р (?), *, - (PQ)2 *2 + (Р9>ез ■ Л,- Поскольку (р()), в (р(?), + (р<7). то после подста­ новки (Р<7)/(Р(?)| • Ф получаем £ w = (е, - е2) + Ф(е, — — е,) или, преобразуя, патучаемЩ е 3е2) « Ф(е, — е2 — е, + е} ) - Ф(е, — е2) + 4 Ф(«г, — е,). Поскольку Ф(е, — е , ) - —^ —(см. приложение 1), получаем Черт. 79РР - О ♦ Ф)(е, - ' 2) +7ТДТ— о + Ф )« .п - 2, 4 7 ^ 7 7 - • P v l l\ v v *1 б) Насос (см. черт. 80) (Р0)|*| - (рвЬ«2 ~ <Р9)еЭ " Рт- Поскольку (р(?)2 =■ (р4>), — (р<7), то по аналогии с турбиной получаем " (^| - е2) - Ще3 - е2) Добавление расхода q в насосе или после преобразования патучаем Ф(с2 — е2) » Ф(е, - е2) 4 ф(е. — е,), с подстановкой PL получаем ^ - ( 1 - Ф Н е , - е 2) ~ < Р (7). Чсрг. 80 ( 1 ~ ф >£^ , - 2»“ Тр Й ' -
ГОСТ 28842-90 С. 105 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ 1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Научно-производственным объединением по исследованию и проек­ тированию энергетического оборудования им. И.И. Ползу нова (НПО ЦКТИ) и производственным объединением «Ленинградский металлический завод» 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 № 3543 Стандарт подготовлен методом прямого применения международных стандартов МЭК 41—63 «Меж­ дународный код натурных приемосдаточных испытаний гидравлических турбин* и МЭК 607—78 «Термодинамический метод измерения пронзволнтелыюстм (КПД) гидравлических турбин, насосов гнлроаккумулируюших ГЭС и турбонасосов» и полностью им соответствует 3. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2005 г.Голик top В. II. КопысавТ ехн и ческ и й ролик гор 0.11. ВласоваК ор рек тор Е .Л . Д уа лп сваК ои п м отср и ам верстка Л .Л . КруговойИВД. лиц . NJ 02354 от 14.07.2000.С дано и н абор 0 9 .12.2004.П о д п и са н » в печать 2 3 .03.2005.Уел. п еч . л. 12.09.У ч .- и з д .л . 11.70.Тираж 150 акт.С 776.Зак. 162.И П К И здательство стандартов. 107076 М оск ва, К олодезн ы й п ер ., 14.h ttp ://w w w .standards.rue-m ail: infot0standards.ruН абр ан о в И здательстве на П Э В МО тпечатано в Калуж ской типотраф ии с т а н д а р т е . 248021 Калуга, уд. М осковская. 256.ПЛР № 0 1 0 13S
к ГОСТ 2 8 8 4 2 -9 0 (М Э К 4 1 - 6 3 , МЭК 6 0 7 - 7 8 ) Турбины гидравличес­ кие. Методынатурных приемочных испытаний (Переиздание, март2005 г.) В каком месте Напечатано Должно быть Пункт 6.4.6. Разность давлений p2=Ptunh Разность давлений р2*Рт„/, Таблица 5. Головка £ I | ”А р ^ р 1- р 2 (МУС № 7 2005 г.)ГОСТ 28842-90

Похожие документы