摘要：由于水轮机模式液力透平级间导叶水头损失占比高达40%,需要对液力透平级间导叶进行研究。在可选的级间导叶中,流道式导叶正反导叶连为一体,流道相对独立,是一种水力性能较好的级间导叶。本文基于水力原动机理论,将水流环量概念贯穿液力透平流道设计全过程,设计了与水轮机模式液力透平转轮相匹配的流道式级间导叶,并采用正交试验的优化算法,对水头影响较大的因素,包括导叶包角φ、正导叶出口角α3、反导叶宽度b_(5)、流道外壁最大直径D_(4),各取4个水平进行正交试验方案的设计。通过CFD数值计算,分析各个方案的性能,找出了各因素对导叶性能的影响规律,在此基础上获得了效率较高的导叶模型,并研究了水力性能、叶片表面压力分布及叶片内部流动规律。研究表明:各个参数对效率的影响力中,b_(5)最大,D_(4)最小;对水头的影响力中,b_(5)最大,φ最小。优化后的模型在设计工况点效率提高了5.83%,应用水头提高了7.15%,级间导叶损失降低了1.16%,导叶表面压力过渡更加均匀,叶片内部水流流态更加平稳,满足液力透平对于高余压液体的能量回收要求。本研究可以为水轮机模式液力透平流道式导叶的选型和优化提供参考。

摘要：端度计量是几何量计量的一项基础工作,国内外对量块、量块对和台阶规端度标准器的高精度测量技术开展了大量的研究。量块的测量方法分为比较法和绝对干涉法。比较法介绍了基于高定位重复性测头和干涉比较技术的高精度量块比较仪,其测量不确定度0.04μm+0.4×10^(-6)L。绝对干涉法介绍了量块绝对干涉测量的测量原理及国内干涉测量的发展历程。绝对干涉法主要包括单端和双端量块干涉测量方法,相应地研制了需要研合测量的单端移相量块干涉仪和无需研合的双端移相量块干涉仪,其测量不确定度达到15 nm+0.15×10^(-6)L。以移相量块干涉仪为基础开展了量块对和台阶规的测量方法研究。为实现量块对的高精度测量,通过不确定度分析和实验验证获得并规定了单端移相量块干涉仪测量量块对的限定测量条件。采用移相量块干涉仪测量量块对长度差的测量不确定度不超过10 nm。采用单端移相量块干涉仪可以实现台阶规的高精度测量,通过对干涉条纹的分析计算,台阶中心高度测量不确定度达到(0.01~0.1)μm。为满足超高精度的长度测量的需求,研究超高精度干涉测量技术是端度计量的发展趋势。已有的单端和双端移相干涉技术为基于全新设计的超高精度干涉仪的研制奠定了基础,从而实现纳米级测量不确定度的端度测量。