Министерство высшего и средне специального образования республики узбекистан

j
j
j
u
A
n
Q




(2.6) 
Мощность на валу турбины, как следует из (2.3) и (2.4), равна 
 
 


2
3
2
2
2
1
2
1
a
j
j
jm
j
jm
j
jm
m
H
g
A
n
u
Q
P
P




















(2.7) 
где 
jm
n
- КПД турбины; 
j
P
- мощность струи воды. 
Отсюда следует, что надо стремиться сохранять располагаемый напор 
a
H
максимально большим. Снимаемая мощность пропорциональна суммарной 
площади сопл 
j
j
j
A
n
A



. Площадь среза сопла 
j
A

ограничена размером лопасти, 
поэтому его увеличение ведет к увеличению размера гидротурбины. Как правило, 
проще увеличить число сопл 
j
n
, чем общий размер турбины, однако 
использование более четырех сопл невыгодно из-за чрезмерного усложнения 
конструкции турбины. В небольших турбинах используют два сопла.
Общий расход через турбину ограничен расходом реки 


2
1
2
a
j
j
H
g
Q
A
n




(2.8) 
Размер колеса турбины и его угловая скорость. Предположим, что число 
сопл и их размер выбраны в соответствии с (2.5), а (2.6) определяет 
максимальную мощность, которую при этом можно снять с турбины. Размер сопл 
задает размеры лопастей турбины, но не ее диаметр. Последний определяется из 
конструктивных соображений, а также требуемой частотой вращения турбины. 
Выходные характеристики электрогенератора (напряжение, частота, КПД) 

---

34 
зависят от угловой скорости его вращения. Большинство электрогенераторов 
обладают высокими КПД при больших частотах вращения (более 1500 об/мин). 
Турбина Пельтона очень хорошо сопрягается с такими генераторами, обеспечивая 
без каких-либо дополнительных преобразователей необходимую частоту 
вращения. 
Если колесо турбины радиусом R вращается с угловой скоростью 

, то 
согласно (2.2) мощность равна 




R
F
P
, (2.9) 
т.е. при заданной выходной мощности угловая скорость обратно 
пропорциональна радиусу колеса. Так как 



R
u
t
, то из (2.3), (2.5) и (2.9) 
следует, что 



2
1
2
5
,
0
a
H
g
R



(2.10)
Сопла обычно имеют круглое сечение радиуса 
j
r
, тогда 
2
j
j
r
A




и с учетом 
(2.6) 


2
2
3
2







a
j
jm
m
j
H
g
n
P
r



(2.11) 
Окончательно из (2.9) и (2.10)









2
1
68
,
0