叶栅稠密度对多叶片轴流泵叶轮内外特性的影响

为了研究叶栅稠密度对多叶片轴流泵叶轮性能的影响,揭示叶轮进出口基于质量流量加权的速度随叶栅稠密度变化规律的机理,获得叶轮进出口压力脉动随叶栅稠密度的变化规律。采用SST k-ω湍流模型,在特定弦长和特定栅距两种情况下对不同叶栅稠密度多叶片轴流泵叶轮进行了三维非定常数值分析。研究结果表明:在一定范围内,叶轮扬程系数、轴功率与叶栅稠密度均呈正相关分布,效率呈抛物线分布;叶轮进口压力脉动系数随叶栅稠密度的增加呈负相关分布,而叶轮出口反之;此外,叶栅稠密度的增加可有效提高叶片背面最低压强,能明显改善叶轮空化性能;特定栅距下,扬程系数在轮缘叶栅稠密度为1.53时达到最大值0.432,效率在轮缘叶栅稠密度为1.21时达到最大值93.47%;特定弦长下,扬程系数在轮缘叶栅稠密度为1.42时达到最大值0.415,效率在轮缘叶栅稠密度为0.89时达到最大值93.32%;在相同叶栅稠密度下,两种情况的叶轮内外特性呈现较为明显的差异。该研究可为多叶片轴流泵叶轮设计过程中叶栅稠密度的选取提供一定的参考。

叶栅稠密度对贯流式水轮机效率影响的研究

本文从理论上讨论了贯流式水轮机转轮叶栅稠密度对水轮机水力效率的影响,模型试验结果也说明了这一点。得出了应合理选择叶栅稠密度和叶片扭角,以提高大流量区的效率和机组比转速的结论,并提出了对多泥沙河流上的贯流式水轮机组应适当增大转轮叶栅稠密度,以减小叶片内的相对水力摩擦损失。

叶栅稠密度对双向贯流泵性能影响的分析

主要讨论了双向贯流泵叶轮的叶栅稠密度对过流量、叶轮出流流态和叶轮内水力损失的影响,得出了应选择合理的叶栅稠密度才能使叶轮过流量满足要求、出流流态较好及叶轮内水力损失较小的结论;分析并指出对于双向抽水的贯流泵,为了使正、反向抽水时的效率都不太低,应设置可调的前、后导叶。

冲角和叶栅稠密度对轴流泵内流特性影响的研究

为了分析轴流泵叶片进口冲角和叶栅稠密度对轴流泵叶轮水力效率和内流特性的影响,研究其内在关联性,从而达到为提高轴流泵水力效率提供参考依据的目的,采用流线法进行轴流泵叶片水力设计,以进口冲角和叶栅稠密度作为研究对象,在一定取值范围内对两个参数采用响应曲面试验设计方法进行多种叶轮方案设计,借助CFD对各个叶轮方案的水力效率进行计算,并对计算结果进行回归分析,得到水力效率与进口冲角和叶栅稠密度之间的关联特性。对其中5个具有代表性叶轮方案的工作面压力、背面压力、工作面湍动能、不同半径处叶栅处的压力分布及不同半径处叶栅间湍动能的分布进行分析。经分析发现,增大叶栅稠密度或减小进口冲角有利于改善轴流泵内部流动、减小叶片背面的压力变化和能量损失,有助于提高叶轮水力效率。

基于流场计算的贯流式水轮机叶片修型

针对某电站轴伸贯流定桨式水轮发电机组运行过程中出力远达不到额定值并伴随有振动和噪声的问题,采用CFD数值模拟方法,对水轮机过流通道进行流场的数值模拟计算.发现该电站原来所选用的水力模型及水轮机制造中均存在着一定缺陷或不足.依据数值模拟与分析的结果对转轮实施技术改造,即对其叶片由翼展中部至轮缘处的翼型分别进行延长,考虑强度的需要,使翼型沿翼展方向的变化遵循三阶贝塞尔曲线的规律进行修型;且增大叶片安放角.修型后的转轮经模拟计算结果表明,其效率较原水力模型有较大提高,其中最高效率提高2.5%,额定点的效率提高2%;改造后的转轮经试运行实践证明,消除了机组运行中的振动,减小了噪声;在水能参数达不到额定值(水头低20%)的情况下,发电机的最大输出功率已达到额定容量的88%;据此估算,在额定水能参数下,该水轮机出力不仅完全能达到额定出力的要求,而且还具有一定的超发能力.