多级能量回收水力透平的导叶设计

为了解决某多级能量回收水力透平效率低,运行范围窄的问题,参照多级泵设计方法及原导叶模型,采用离心式和流道式两种导叶形式,基于CFD 对该透平的压力段进行设计及优化,并对采用优化后的两种形式导叶的透平在不考虑缝隙和考虑缝隙的典型水头下进行全三维定常湍流CFD 模拟和性能预测;不考虑缝隙时,采用离心式导叶透平效率平均值为53.43%,运行范围为150-380m3/h;采用流道式导叶透平效率平均值为60.9%,运行范围为135-380m3/h;考虑缝隙流动时,采用离心式导叶透平效率平均值为45.76%,运行范围为180-380m3/h;采用流道式导叶透平效率平均值为49.24%,运行范围为165-380m3/h。流道式导叶透平的效率平均值不考虑缝隙时提高了3.2%,考虑缝隙时提高了1.62%;运行范围不考虑缝隙时扩大了10m3/h,考虑缝隙时扩大了5m3/h。由此可见,对于该多级能量回收水力透平,流道式的导叶更符合该透平的能量回收要求。