水轮机的比转速
Revised by Chen Zhen in 2024
第三节 水轮机的比转速
一、水轮机比转速的概念
水轮机的单位参数n11,Q11,P11只能分别从不同的方面反映水轮机的性能。为了找到一个能综合反映水轮机性能的单位参数，提出了比转速的概念。
5/4nP?nNP/HQ由式（3-14）、式（3-16）消去1可得1111。对于同一系列水轮
11?常数，这个常数就称为水轮机的机，在相似工况下其n11和P11均为常数，因此，n11P比转速，常用ns表示，即
ns?nPH54 （3-26）
式（3-26）中，n以r/min计；H以m计；P以kw计。从上式可见，比转速ns是一个与D1无关的综合单位参数，它表示同一系列水轮机在H?1m，P?1kw时的转速。
P?9.81HQ?,n?如果将两个公式。
n11H和Q?Q11D12HD1代入式（3-26），可导出ns的另外
ns?3.13nQ?H34 （3-27）
ns?3.13n11Q11? （3-28）
另外，如果在式（3-26）中P定义为马力，对应比转速ns(用马力计算)与上述ns(用千瓦计算)的换算关系为：
ns(用马力计算)
?nP(hp)H54?7nP(KW)7?ns566(用千瓦计算) （3-29） H4将比转速表达式作适当变换，可写成以下公式：
ns?7n9.81HQ?3.65nQ??536H4H4 （3-30）
用单位参数表示为：
ns?3.65n11Q11? （3-31）
由式（3-26）~式（3-28）可见，ns综合反映了水轮机工作参数n,H,Q或P之间的关系，也反映了单位参数n11,P11或Q11之间的关系，因此，ns是一个重要的综合参数，它代表同一系列水轮机在相似工况下运行的综合性能。目前国内大多采用比转速ns作为水轮机系列分类的依据。但由于ns随工况变化而变化，所以通常规定采用设计工况或最优工况下的比转速作为水轮机分类的特征参数。现代各型水轮机的比转速范围约为：水斗式
ns?10~70；混流式ns?60~350；斜流式
ns?200~450;轴流式ns?400~900,贯流式ns?600~1100。随着新技术、新工艺、新材料
的不断发展和应用，各型水轮机的比转速值也正在不断地提高。出现这种趋势的原因可从以下两方面得以说明：
1.由式（3-26）可见，当n,H一定时，提高ns，对于相同尺寸的水轮机，可提高其出力，或者可采用较小尺寸的水轮机发出相同的出力。
水轮机的比转速
