湖南白渔潭水电站低水头转桨式转轮的优化设计

湖南大唐白渔潭水电站的7台水轮发电机组,由于下游水电站建成投入运行后,尾水位升高导致发电水头降低,致使原有机组运行区域恶化,出力减少。改造目标是在不改变蜗壳、尾水管、转轮室、导水机构等流道的前提下,仅通过更换转轮使出力由1.99 MW增加至2.316 MW,同时效率显著提高。本文介绍了利用CFD技术对转轮进行全新设计和优化分析的过程,并对计算方法以及内部流动、压力脉动、静应力、空化等计算做了分析,结果表明在水头9 m以下的运行范围内,优化后的新转轮,最高效率达到了93.7%,运行区域合理,同时压力脉动小、空化性能好,转轮静应力总体水平较低,技术指标满足合同要求,可以投入原型机生产制造。本文还对计算过程提出了一些看法。