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  本文件适用于在实验室条件下试验的冲击式和反击式的水轮机、蓄能泵和水泵水轮机。本文件适用于机组功率大于 5 MW 或公称直径大于 3 m 的原型对应的模型。将本文件所规定的程序完全地应用于机组功率或公称直径较小的水轮机,一般来说并不合适。但若供需双方认可,则此类水力机械上也可参照执行。在本文件中,术语“水轮机”包括以水轮机方式运行的水泵水轮机,术语“水泵”包括以水泵方式运行的水泵水轮机。只要机械的结构或部件不影响模型的性能或模型与原型间的相互关系,那么本文件既不涉及水力机械的详细结构，也不涉及水力机械部件的机械性能。本文件规定了验证水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的主要水力性能是不是满足合同保证值(见 4.2)所进行的模型验收试验的有关事项。如果对试验的任何步骤持异议,可参看本文件,它包含了指导试验进行的规则和描述了所采取的测量方法。原型水力性能保证值,考虑比尺效应后根据模型试验结果计算获得;模型水力性能的保证值。此外,为了水轮机原型的设计或运行,也需要确定一些辅助性能数据(见 4.4)。与第 4 章~第 6 章对主要水力性能的要求不同,第 7 章给出的有关辅助性能数据的信息对使用者仅具有建议或指导性质(见 7.1)。如果现场验收试验(见 GB/T 20043-2005)的预期条件不能验证原型的保证值,更推荐进行模型验收试验。

  3术语和定义、符号和单位通则3.1本文件将采用下列通用的术语和定义。特殊术语将在出现处给予解释。供需双方在试验前应对有异议的术语、定义或度量单位做出澄清。3.2通用术语3.2.1试验点 point在不改变运行条件和设置的情况下,由一组或多组连续的读数和/或记录组成,它足以计算出在该运行条件和设置下水力机械的性能。

  3.3单位本文件采用国际单位制(SI,见 ISO 80000-4)。所有术语都以 SI基本单位或由此导出的相关单位表示”。使用这一些单位时,基本方程是有效的。当某些数据使用与 SI非相关的其他单位时,也需考虑这样的一种情况(例如,在功率中用千瓦代替瓦,在压力中用千帕或巴代替帕,在转速中以分代替秒等)。因为绝对温度(以开尔文表示)很少使用，所以温度以摄氏度表示。仅在供需双方以书面形式同意的情况下,能够正常的使用任何其他单位制。3.4 术语、符号和单位3.4.1 术语和定义汇总表

  4 水力性能保证值的性质和范围4.1 通则4.1.1 设计数据及商定值需方应对基于保证值的如基准断面、水位、水力比能(见 3.4.7.1)、水力比能损失等规定数据负责。需方还应负责对水力机械的输水发电系统管道、电气和机械部分相互作用方面做协调。需方至少应向水力机械供方提供下列精确并足够详细的数据:

  4.2 通过模型试验验证的主要水力性能的保证值4.2.1 很多类型水力机械的保证量4.2.1.1 功率术语“功率”通常指转轮/叶轮的机械功率(见 3.4.9.3)。当保证原型的机械功率(见 3.4.9.2)时,应考虑原型的机械功率损失(见 3.4.9.4)。4.2.1.2 流量和/或比能

  4.3模型试验不能验证的保证值4.3.1空蚀的保证空蚀量只在原型上保证。应根据 IEC 60609(所有部分)对原型的保证值做评估。在模型试验中.通过可视观察不难发现一些空蚀的潜在区域(见5.5.3.6)

  5 试验的执行5.1 对试验台和模型的要求5.1.1 实验室的选择中国标准在总体布置、能力和仪器质量方面能够很好的满足本文件规定的实验室宜是合格的。对同一个工程的不同供方的模型进行比较试验时,宜选择一个中立实验室。5.1.2 试验台5.1.2.1 试验回路的一般特性当模型出现空化现象时，试验回路别的部位不应发生影响试验台或模型性能测量装置的稳定性或正常运行的空化现象。模型中所有夹带的气泡不应影响测量仪器的性能.特别是流量和压力测量装置。在流量测量仪器和试验模型之间,应无外部流量补人和内部流量泄漏。这些要求宜易于验证。5.1.2.2 试验台能力试验台能力(例如功率、压力、水力比能、流量和 NPSE)应满足 5.4.2 中列出模型最小尺寸和试验条件的要求。试验台运行应是稳定和稳态的,没有波动或脉动的影响(见 5.4.3)。

  6 主要水力性能的测量和计算方式6.1 数据采集和处理6.1.1 概述数据采集和处理通过由传感器、多路转换器、信号转换器或信号调理器、数据存储器和计算机几个部分所组成的测量链,将被测的物理信号转化为适当的工程量,最终输出是将参数表示为有意义的性能数据。

  6.2 流量测量6.2.1 总则在水力机械流道和流量测量设备之间宜无外部流量补人和内部流量泄露。如果存在别的流量，应对其进行单独测量。模型验收试验期间流量测量方法分为原级方法和次级方法。

  7辅助性能测试一-测量方法和结果7.1 辅助试验数据测量说明7.1.1 通则4.4 中定义的辅助性能测试数据(力矩、力、压力脉动等)可为水电站中的水力机械的设计和运行提供信息。因此需进行辅助类性能数据的测量,并予以规定。水力机械的每个工况点,不论是稳态还是瞬态,都能够最终靠机械量和水力量(通常具有振荡特性)来描述。模型通常在稳态条件运行,宜通过模型模拟原型的瞬态过程,但其数据只能从一系列稳态条件下的试验数据得出。7.2.1 说明了 6.1 规定之外的数据采集和处理要求。如果模型的某些辅助性能数据可根据相似的水力机械中以足够精度预估得出，则通常不需要对其做测量(例如叶片和导叶力矩、径向推力等)。辅助数据的测量应根据技术大纲确定(见 5.5.3.2)。水力机械应视作整个水电设施的一个组成部分,宜对水力系统固有频率激振引起的不稳定运行进行研究。通过模型试验可确定不同工况下水力机械激振的频率和振型。7.2.2 和 7.2.3 涉及相关的确认程序。对于原型的结构设计,作用在原型各部件上的水力载荷,可根据模型试验数据使用合适的换算定律进行换算得出。7.3 和 7.4 说明了获得上述水力载荷平均值和动态分量的方法和试验条件。开机、关机和/或所有工况转换都将导致机组远离“正常”运行范围进入瞬态运行工况。因此,在某些情况下,应研究此拓展运行范围内的水力和机械相关量。7.5 涉及拓展的运行范围内水力性能测量(即水泵水轮机的四象限特性)。

  附录 A (资料性)无量纲术语附录 B(规范性)物理特性、数据附录 C(资料性)试验和计算程序汇总附录 D(规范性)反击式机械水力效率的比尺效应附录 E(资料性)GB/T 15613 和 IEC 6209?.2019 关于反击式水力机械水力效率换算方法的比较附录 F(规范性)考虑机组摩擦损失和风损的原型飞逸特性的计算附录 G(资料性)确定最光滑曲线的示例:独立区段法附录 H (资料性)误差源分析和不确定度评估的示例附录 I(规范性)水斗式水轮机水力效率的比尺效应附录J(规范性)恒定运行条件下试验的随机误差分析附录 K(规范性)电站空化系效0，的计算附录L (资料性) 水力比能、流量和功率的流程图附录 M(资料性) 压力信号的同步和异步分量附录 N (资料性)水力系统的固有额蕊附录 O(资料性) 轴向力分量的计算参考文献