1.7.1 流量水頭特性曲線

如圖1?10所示，將透平內部流動區域劃分為圖示三個部分：蝸殼、葉輪和尾水管。則由前面內容可知，透平的實際水頭等于透平的理論水頭與鍋殼、葉輪和尾水管內部水力損失之和，即

H=Ht+∑h （1?26）

式中 ∑h=h蝸殼+h葉輪+h尾水管 （1?27）

液力透平內部的水力損失可分為兩部分，一部分是流體與流道摩擦引起的摩擦損失，記為hf，與流量二次方成正比，即

hf=KQ2（1?28）

圖1?10 透平內部流動區域劃分

另一部分是液流與葉輪進口沖擊引起的沖擊損失hs，沖擊損失和流量與最優工況流量的偏離值ΔQ的二次方成正比，在最優工況時近似為零，即

hs=KΔQ2 （1?29）

又由液力透平基本方程式和葉輪進出口速度三角形（圖1?9），設葉片數為無窮時液力透平的理論水頭為H∞，則有

葉片數為有限時，考慮葉輪內部滑移（關于滑移理論本書后續章節將詳細講述），液力透平的理論水頭為

Ht=λH∞ （1?31）

式中 λ——滑移系數。

故由式（1?30）和式（1?31）知，液力透平的理論水頭與理論流量呈線性關系，即

Ht=KQt （1?32）

由式（1?29）和式（1?32）可知，液力透平的流量與水頭之間的關系可以表示為

H=f（Q2，Qt） （1?33）

如圖1?11所示為液力透平流量水頭特性曲線的組成。

圖中q為由于口環間隙、平衡孔、機械密封等引起的泄漏量。高壓液體通過口環間隙、平衡孔、機械密封等的泄漏會引起液體壓力能的損失，其壓力能的損失量在圖中用ΔHt表示。

圖1?11 液力透平流量水頭的特性曲線