GB/T 15613-2023水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

ICS27140

CCSK.55

中华人民共和国国家标准

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

代替GB/T156131—2008GB/T156132—2008GB/T156133—2008GB/T10969—2008

.,.,.,

水轮机蓄能泵和水泵水轮机

、

模型验收试验

Hdraulicturbinesstoraeumsandum-turbines

y,gpppp

modelacceptancetests

IEC601932019Hdraulicturbinesstoraeumsandum-turbines—

(:,y,gpppp

ModelaccetancetestsIDT

p,)

2023-03-17发布2023-10-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

目次

前言

…………………………Ⅶ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………2

术语和定义符号和单位

3、…………………2

通则

3.1…………………2

通用术语

3.2……………2

单位

3.3…………………4

术语符号和单位

3.4、……………………4

水力性能保证值的性质和范围

4…………23

通则

4.1…………………23

设计数据及商定值

4.1.1……………23

水力性能保证值的定义

4.1.2………………………24

相关量的保证

4.1.3…………………24

保证形式

4.1.4………………………24

通过模型试验验证的主要水力性能的保证值

4.2……………………24

各种类型水力机械的保证量

4.2.1…………………24

具体应用

4.2.2………………………25

模型试验不能验证的保证值

4.3………………………26

空蚀的保证

4.3.1……………………26

最大瞬态过速和最大瞬态压力上升的保证值

4.3.2………………26

噪声和振动的保证值

4.3.3…………27

辅助性能数据

4.4………………………27

试验的执行

5………………27

对试验台和模型的要求

5.1……………27

实验室的选择

5.1.1…………………27

试验台

5.1.2…………………………27

模型要求

5.1.3………………………28

尺寸检查

5.2……………30

通则

5.2.1……………30

原型和模型所用术语的解释

5.2.2…………………30

尺寸检查的目的

5.2.3………………30

一般准则

5.2.4………………………30

尺寸检查程序

5.2.5…………………31

Ⅰ

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

不同类型水力机械的应用

5.2.6……………………32

尺寸检查的方法

5.2.7………………32

尺寸检查测量精度

5.2.8……………40

尺寸检查范围

5.2.9…………………40

水轮机水泵和水泵水轮机原型和模型之间几何相似性的允许最大偏差

5.2.10、………………44

表面波浪度和粗糙度

5.2.11………………………46

水力相似

5.3……………49

基本理论要求和相似数

5.3.1………………………49

本文件中采用的水力相似条件

5.3.2………………49

各种类型模型试验相似性要求

5.3.3………………50

雷诺数相似

5.3.4……………………51

弗劳德数相似

5.3.5…………………51

其他相似条件

5.3.6…………………53

试验条件

5.4……………54

试验条件的确定

5.4.1………………54

模型尺寸的最小值和应满足的试验条件

5.4.2……………………54

测量中的波动和稳定性

5.4.3………………………55

工况点的调节

5.4.4…………………55

试验程序

5.5……………55

试验组织

5.5.1………………………55

检查与标定

5.5.2……………………57

试验实施

5.5.3………………………58

故障和重复试验

5.5.4………………62

最终试验报告

5.5.5…………………63

测量方法介绍

5.6………………………63

总则

5.6.1……………63

主要水力性能保证相关的参量测量

5.6.2…………64

辅助性能数据测量

5.6.3……………65

数据采集和处理

5.6.4………………65

物理特性

5.7……………65

总则

5.7.1……………65

重力加速度

5.7.2……………………65

水的物理特性

5.7.3…………………66

大气的物理条件

5.7.4………………70

水银的密度

5.7.5……………………70

主要水力性能的测量和计算方法

6………………………70

数据采集和处理

6.1……………………70

Ⅱ

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

概述

6.1.1……………70

一般要求

6.1.2………………………71

数据采集

6.1.3………………………71

部件要求

6.1.4………………………73

数据采集系统的检查

6.1.5…………75

流量测量

6.2……………77

总则

6.2.1……………77

测量方法的选择

6.2.2………………78

测量精度

6.2.3………………………78

原级方法

6.2.4………………………79

次级方法

6.2.5………………………80

压力测量

6.3……………82

通则

6.3.1……………82

压力测量断面的选择

6.3.2…………82

测压头和连接管路

6.3.3……………82

压力测量仪器

6.3.4…………………84

压力测量仪器的标定

6.3.5…………89

真空测量

6.3.6………………………90

压力测量的不确定度

6.3.7…………90

自由水位的测量也可参见

6.4(ISO4373)…………90

总则

6.4.1……………90

水位测量断面的选择

6.4.2…………91

测量断面的测点数

6.4.3……………91

测量方法

6.4.4………………………91

自由水位测量的不确定度

6.4.5……………………92

水力比能E和净正吸入比能的确定

6.5NPSE……………………93

通则

6.5.1……………93

水力比能E的确定

6.5.2……………93

E的简化公式

6.5.3…………………95

净正吸入比能的确定

6.5.4NPSE………………100

主轴力矩的测量

6.6…………………101

总则

6.6.1…………………………101

力矩的测量方法

6.6.2……………102

输入功率输出功率的测量方法

6.6.3/……………102

测功布置及原理图

6.6.4…………103

系统检查

6.6.5……………………107

标定

6.6.6…………………………107

Ⅲ

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

力矩测量的不确定度的置信水平

6.6.7(95%)…………………108

转速测量

6.7…………………………109

总则

6.7.1…………………………109

转速测量方法

6.7.2………………109

检查

6.7.3…………………………109

测量的不确定度

6.7.4……………109

试验结果的计算和表示

6.8…………109

总体要求

6.8.1……………………109

保证范围内的功率流量和效率

6.8.2、……………115

稳态飞逸转速及流量的计算

6.8.3………………124

误差分析

6.9…………………………128

定义

6.9.1…………………………128

模型试验中不确定度的确定

6.9.2………………129

与保证值的比较

6.10…………………132

总则

6.10.1…………………………132

插值曲线和总不确定度带宽

6.10.2………………132

保证范围内的功率流量和或水力比能和效率

6.10.3、/…………133

飞逸转速和飞逸流量

6.10.4………………………136

空化保证

6.10.5……………………137

辅助性能试验测量方法和结果

7———…………………138

辅助试验数据测量说明

7.1…………138

通则

7.1.1…………………………138

试验条件和试验程序

7.1.2………………………139

测量的不确定度

7.1.3……………139

模型到原型的换算

7.1.4…………139

脉动量

7.2……………139

脉动量测量的数据采集和数据处理

7.2.1………139

压力脉动

7.2.2……………………143

主轴力矩脉动

7.2.3………………154

轴向力和径向力

7.3…………………155

通则

7.3.1…………………………155

轴向水推力

7.3.2…………………156

径向推力

7.3.3……………………162

控制机构部件的水力载荷

7.4………………………165

通则

7.4.1…………………………165

导叶力矩

7.4.2……………………166

转轮叶片力矩

7.4.3………………171

Ⅳ

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

水斗式水轮机喷针作用力和折向器力矩

7.4.4…………………175

拓展的运行范围内的试验

7.5………………………178

总则

7.5.1…………………………178

四象限

7.5.2………………………178

运行工况

7.5.3……………………179

试验范围

7.5.4……………………181

拓展运行范围的试验方法

7.5.5…………………182

有关原型指数试验的差压测量

7.6…………………184

总则

7.6.1…………………………184

试验目的

7.6.2……………………184

试验的实施

7.6.3…………………184

试验结果分析

7.6.4………………184

换算到原型

7.6.5…………………185

不确定度

7.6.6……………………185

附录资料性无量纲术语

A()…………186

附录规范性物理特性数据

B()、………………………188

附录资料性试验和计算程序汇总

C()………………194

附录规范性反击式机械水力效率的比尺效应

D()…………………198

附录资料性和关于反击式水力机械水力效率换算

E()GB/T15613IEC62097:2019

方法的比较

…………203

附录规范性考虑机组摩擦损失和风损的原型飞逸特性的计算

F()………………205

附录资料性确定最光滑曲线的示例独立区段法

G():………………206

附录资料性误差源分析和不确定度评估的示例

H()………………209

附录规范性水斗式水轮机水力效率的比尺效应

I()…………………214

附录规范性恒定运行条件下试验的随机误差分析

J()………………217

附录规范性电站空化系数σ的计算

K()pl……………220

附录资料性水力比能流量和功率的流程图

L()、……………………223

附录资料性压力信号的同步和异步分量

M()………225

附录资料性水力系统的固有频率

N()………………227

附录资料性轴向力分量的计算

O()…………………228

参考文献

……………………233

Ⅴ

GB/T15613—2023/IEC601932019

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件代替水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验第一部分通用规

GB/T15613.1—2008《、:

定水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验第二部分常规水力性能试

》、GB/T15613.2—2008《、:

验水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验第三部分辅助性能试验和

》、GB/T15613.3—2008《、:》

水轮机蓄能泵和水泵水轮机通流部件技术条件与

GB/T10969—2008《、》,GB/T15613.1—2008、

和相比除结构调整和编辑性改动

GB/T15613.2—2008、GB/T15613.3—2008GB/T10969—2008,

外主要技术变化如下

,:

更改了空化系数的定义见中的

a)(3.4.7,GB/T15613.1—20083.3.6);

更改了压力脉动名词术语和分析方法见中的

b)(3.4.11,GB/T15613.1—20083.3.10);

更改了模型和原型尺寸检查方法和检查工具见和

c)(5.2.1、5.2.3、5.2.4、5.2.55.2.7,

中的和

GB/T10969—20084.1、4.24.5);

由于采用了新技术增加了尺寸检查的精度要求见

d),(5.2.8);

将尺寸检查表进行合并简化见中的和

e)(5.2.10,GB/T10969—20084.7.1.6、4.7.2.34.7.3.5);

更改了原型波浪度的要求见中的

f)(5.2.11.2,GB/T10969—20084.8.2);

更改了粗糙度的测量方法见中的

g)(5.2.11.3,GB/T10969—20084.8.1);

更改了空化试验中气核含量的测量方法基准见中的

h)/(5.7.3.2.2,GB/T15613.1—2008

5.5.3.2);

更改了流量测量方法见中的

i)(6.2,GB/T15613.2—20085.2);

增加了准确测量模型压力脉动分析时间的要求见

j)(7.2.1.2.4);

更改了将模型压力脉动测量值换算到原型的方法见中

k)(7.2.2.8,GB/T15613.3—2008

的

5.1.7);

更改了对径向推力的换算方法见中的

l)(7.3,GB/T15613.3—20085.3.3);

更改了控制部件水力载荷试验见中的

m)(7.4,GB/T15613.3—20085.4);

更改了拓展运行范围内的试验方法见中的

n)(7.5,GB/T15613.3—20085.5);

更改了指数试验相关内容见中的

o)(7.6,GB/T15613.3-20085.6);

增加了涉及的一种新的水力性能换算方法见附录

p)IEC62097:2019(E);

增加了轴向力分量的计算见附录

q)(O)。

本文件等同采用水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

IEC60193:2019《、》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

在图说明表图图图

———3a)、3.4.13、3、5.3.1、5.3.5.2.1、5.3.5.2.3、5.5.3.6、5.7.5、56~58、61、

图图