水斗式水轮机基准斗安放位置对水斗性能影响研究

常规水斗式水轮机在设计过程中主要依据比转速、水头等参数,结合水轮机型谱、经验公式进行选型设计,在设计过程中未对基准水斗安放位置进行限制。本文通过对水斗式水轮机的选型过程进行分析,发现基准水斗不同安放位置对水斗性能具有重要影响,应在设计中予以考虑。采用ANSYS CFX流体仿真软件分析表明:水斗分水刃顶点、圆心连线与水平轴夹角的改变将引起转轮扭矩的变化,增加转轮扭矩的波动程度,使水斗内流态、水斗表面压力场偏离原始水斗,易造成切水边工作面压力降低引起局部脱流,水斗背面附壁效应增强引起水斗局部空化。该研究结果可为大型水斗式水轮机选型设计提供理论指导,提升冲击式水轮机设计水平。