水轮机模式多级水力透平流道结构型式研究

作     者：李延频 张利红 张自超 陈德新 LI Yanpin;ZHANG Lihong;ZHANG Zichao;CHEN Dexin

作者机构：华北水利水电大学郑州450000 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51579104) 国家自然科学基金项目(51909094) 

出 版 物：《流体机械》 (Fluid Machinery)

年 卷 期：2021年第49卷第8期

页      码：71-78,86页

摘      要：针对传统反转泵式水力透平效率低、运行范围窄的缺点,提出一种水轮机模式水力透平设计理念,并基于水力原动机理论,设计出水轮机模式水力透平转轮。同时,为研究开发合适于该模式水力透平的流道,借鉴常规水轮机流道、阶段式多级泵流道以及深井泵式S型流道,设计出适合水轮机模式多级水力透平的18种流道型式。通过CFD数值计算,分析了各方案中过流部件内部流动状态,通过对进水室分析发现:蜗壳式进水室水头损失最小,环形进水室由于其内部流动紊乱,存在脱流和旋涡,水头损失最大,比蜗壳式进水室水头损失高28 m;通过对级间导叶分析发现:新型空间导叶内部流动平稳,水头损失最小,但其轴向尺寸大,不适用于多级水力透平。为优选出一种结构紧凑,水力性能好的水轮机模式水力透平流道,基于模糊数学评判方法,以效率为主要目标,综合考虑流道的结构、尺寸和加工制造因素,全面评价18种流道方案。评价结果表明:采用蜗壳式进水室和同径级间导叶的方案1,其空间尺寸适中,加工制造简单,通过对其性能曲线的分析发现:该方案效率达到80.24%,高效区宽,水头回收性能达到设计要求。

主 题 词：水轮机模式水力透平 水力原动机理论 多级水力透平 流道型式 模糊数学 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-0329.2021.08.011

馆 藏 号：203104867...