静叶安放角变化规律对螺旋轴流混输泵流动特性的影响

针对自主研制的一典型气液混输泵,以叶栅理论和Matlab为基础获得不同安放角变化规律下的静叶型线。基于FLUENT16.2、RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,研究不同含气率和静叶安放角变化规律对混输泵增压单元的增压能力及增压效率的影响、静叶能量损失和叶片负载沿流线分布情况。结果表明:在气体体积分数GVF=0.3工况下M3模型的静叶效率和静叶能量回收能力最优,相比线性变化的静叶其效率增加了1.1%;就压力负载而言,安放角呈线性变化时,静叶的工作面和背面的压差逐渐减小;安放角呈非线性分布时,沿流线方向的最大压力负载差随着流线的增加越来越靠近静叶的出口边。研究结果对混输泵静叶设计及优化提供了理论参考依据。

五级油气混输泵转速对动叶片气体分布的影响

为了对油气混输泵内部流场进行数值模拟,建立了全流场三维模型,数值模拟计算时采用Mixture模型,湍流计算模型选用标准k-ε湍流模型,压力-速度耦合计算采用Simple算法。通过对流量、转速、含气率这三个性能参数的改变,探讨不同转速下,动叶的速度、压力、相态分布。结果表明:随转速的增加,叶片背面的低压区会扩大,气体在叶片中部的聚集越明显。

新式叶片在水轮机增容改造中的应用

对于投运多年的水电站,机组在运行过程中普遍暴露出效率低、水力稳定性差等问题。究其原因主要是设计之初的自然环境已发生巨大改变,设计理念的不成熟以及生产制造技术的精度跟不上,加上运行过程中的必要损耗,故而造成机组存在多方面的隐患,给设备的安全稳定运行带来严重威胁。对于老旧电站,现阶段提升水轮机的水力性能主要通过技术改造更换水轮机转轮和导水机构或切割叶片出口边来实现。常规的转轮改造方法是选用型谱中出力更大的转轮匹配原有流道实现提升机组出力,但是近年来数值模拟技术在水力机械优化设计中广泛应用,为水轮机的增容改造提供新的思路和方向。经过对国内某水电站HL160-WJ-84型号混流式水轮机组水力参数的探讨和设计理念的研究,最后决定采用负倾角叶片设计理念来设计转轮叶片代替传统二维设计方法设计出来的叶片。对转轮采用重新设计流道、减少叶片数为15片、装载新式叶片的改型方案。