水轮机过流部件热喷涂技术在上马蒂水电站的应用

由于上马蒂水电站所处河道雨季水质含沙量高,对水轮机过流部件造成了严重的磨蚀,机组大修周期缩短,运营成本增加。为了解决此问题,通过调查研究,采用目前业界较为成熟的抗磨喷涂材料及技术,对水轮机过流部件进行了热喷涂处理,提高了水轮机过流部件的抗磨能力,效果显著。

水轮机模式液力透平流道式导叶的优化

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。