中比转速混流式水轮机活动导叶翼型对无叶区压力脉动的影响

活动导叶翼型与转轮的匹配合理性对水轮机的水力性能产生多方面影响。在一些已建成的中小型电站,由于选型和电站过流通道设计不合理等使得活动导叶翼型与转轮匹配不合理,导致无叶区压力脉动问题非常突出。为研究活动导叶翼型对中比转速混流式水轮机无叶区压力脉动的影响,以需要改造的某中比转速(ns=190)混流式水轮机为例,对正曲率、对称和负曲率三种活动导叶翼型与同一转轮组成的水轮机流道不同水头下进行三维瞬态流场数值模拟,分析不同型式导叶对水轮机的水力性能的影响,着重分析无叶区的压力脉动影响规律。结果表明:对于需要改造的中比转速混流式水轮机采用负曲率活动导叶对效率和出力的提升具有显著效果。中比转速混流式水轮机由于无叶区增大,无叶区压力脉动更复杂,采用负曲率活动导叶水轮机的低频脉动相较于采用其他两种翼型的水轮机有所改善,且周向压力脉动的周期性和规律性也更好。

不同活动导叶对水泵水轮机飞逸特性的影响

以水泵水轮机活动导叶翼型为主要研究对象,选取活动导叶开度11、33、41 mm,分析不同活动导叶翼型对水泵水轮机飞逸特性的影响,为水泵水轮机活动导叶翼型的设计及优化提供方法和理论指导。结果表明:在3种导叶开度下,改进的活动导叶翼型对机组的“S”特性存在较佳的改善效果;改进导叶翼型后机组在飞逸工况运行时其内部流动状态有所改善,活动导叶-转轮区域速度流线分布均匀,涡核集中分布区域减少;改进导叶翼型后不同开度下无叶区监测点的压力脉动振幅相对值有不同程度的减小,速度脉动曲线比改进前平缓,速度峰值较小;改进导叶翼型后尾水管内涡核集中分布区域减少,机组可以在较为稳定的状态下运行。

离心压缩机无叶扩压器的改进新方法

研究了某高压比离心压缩机无叶扩压器的性能,提出在无叶扩压器轮盘侧加装一定高度机翼型导叶的改进方法。结果表明,这种扩压器可以改善其内部流动,提高自身的压力恢复系数和效率,从而改善离心压缩机的整级性能。

导叶头部圆半径对水泵水轮机水力特性的影响

针对水泵水轮机“S”特性,以国内某抽水蓄能电站水泵水轮机模型机为研究对象,改进活动导叶翼型几何结构,基于Realizable k-ε湍流模型,通过数值计算分析改进活动导叶翼型几何结构对水泵水轮机“S”特性的改善及水力性能的影响.结果表明:减小导叶头部圆半径r至r-0.313 mm,对机组“S”特性存在较佳的改善效果,主要是由于减少了导叶出口及转轮进口等处的旋涡,改善了转轮叶片进口旋涡流阻塞通道的情况;随着r减小,转轮所受径向激励力合力呈先减小后增大趋势,且在r-0.313 mm时转轮径向力合力最小,径向力合力的峰谷差值最小,对应的转轮径向力合力也较稳定,对机组的运行影响较小,结合效率总结出方案r-0.313 mm是6种方案中的最优方案;分析飞逸工况下S1流面流态及无叶区压力脉动可得方案r-0.313mm对应的活动导叶出口端的高压区域最少,整体来看无叶区压力脉动曲线变化有一定的周期性.