高转速泵作透平的水力优化与性能分析

作     者：赵勇 张彦 肖业祥 汪程鹏 王生辉 张瑾 ZHAO Yong;ZHANG Yan;XIAO Yexiang;WANG Chengpeng;WANG Shenghui;ZHANG Jin

作者机构：长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室&能源与动力工程系北京100084 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所天津300192 

基　　金：国家自然科学基金项目(52279088) 海南省省重点研发计划(ZDYF2021SHFZ057) 国家电网有限公司总部管理科技项目资助(5419-202243054A-1-1-ZN) 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第3期

页      码：50-59页

摘      要：泵反转作透平应用领域广泛,除了可应用于可再生能源发电,还可应用于高能耗行业的高压余能回收,但其水力效率普遍偏低。为提高其水力效率,可结合水轮机水力设计理论,采用CFD方法进行水力性能优化。本文对离心泵反转作透平的叶轮采用正交实验方法进行了水力优化,该透平应用于海水淡化能量回收装置,运行额定转速12000 r/min,且部分外形尺寸已被限定。采用试验和数值方法,对优化后的透平水力性能与流动特性进行了详细分析,水力优化结果表明,与初始设计方案相比,采用正交优化后的叶轮内的流动分离和漩涡流等现象得到明显改善,透平的水力效率得到了较大提升;数值计算与试验的性能特性曲线趋势吻合良好,在额定转速下,随着水头的增加,水力效率先增加后减小,最优水力效率达85.47%;在偏工况下,离最优工况点越远,水力效率会相应降低,且内部流动状态变得更加复杂。

主 题 词：液力透平 叶轮 正交优化 数值计算 性能特性曲线 

学科分类：081504[081504] 080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.11660/slfdxb.20230305

馆 藏 号：203119945...