长短叶片转轮对低比速混流式机组的性能改善研究.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第ll期长短叶片转轮对低比速混流式机组的性能改善研究林方舟，冯建军，朱国俊，吴广宽(西安理工大学水利水电学院，陕西西安710048)摘要：基于计算流体动力学分析理论，对含有常规转轮和长短叶片转轮的混流式水轮机开展全流道数值分析，研究高水头下低比转速混流式水轮机转轮在不同工况下的流动现象，探明转轮加装短叶片对混流式水轮机内部流动状态的影响。在最优工况下，通过对比计算所得的两种转轮内部的流速和压力分布发现：加装短叶片以后转轮叶片吸力面进口附近的涡流得到明显抑制，长叶片的压力负荷得到减弱；增加短叶片后，转轮

2、出口环量减小较为明显，对尾水管流态改善、转轮及机组的能量特性提高有重要作用。研究结果表明，在相同的单位参数下，相比常规叶片转轮，长短叶片转轮改善了转轮进口的入流条件，从而提升了机组的运行稳定性和能量特性，可作为高水头转轮设计的主要方向。关键词：混流式水轮机；叶片；转轮；性能doi：10．13928／j．cnI【i．wTaIle．2叭6．11．020中图分类号：TK733文献标识码：B文章编号：1000．0860(2016)11．0094．05Perfo珊粕ceiInprOVement锄alysisofalOw-spec墒cspee

3、dFr粕cistIlrbiner衄mr、】l，ithspKtterblad伪UNFangzhou，FENGJianjun，ZHUGuojun，WUGuangkuan(InstituteofWaterResourcesandHydro-ElectricEn画neering，)【i’柚universityoftechn0109)r，)【i’aIl710048，Sh髓Il】【i，China)Abstract：BasedonthetheoryofCFDanalysis，throughconductingfhUp鹪sage肌mericala

4、nalysisontheconventionalmnnerandmnnerwithsplinerbladesoff}aJlcisturbine，imemalnowphenomenaoftllehigllheadandlowspecificspeedfrancisturbineunderdi艉rentconditiollsareinvestigatedintllispaper，especiallytIlenowphenomena0ft}Iem硼er，aimingatverif)ringhowt

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6、francisturbineoperatiIlgunderhighheadconditionswiUdi乳rbetween访thaJldwithoutsplitterblades．Througllcalculation，intemalnowveloc埘肌dpressuredistributionofnlrulerbladesunderdi&rentnowdischargeinthes锄eu-nitspeedareobtained，itisfoundtIlatafteraddingsplitterblades，iIlletvonex

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8、beconcludedfmmresearchresultsintIlispapertIlatundertIles锄euIIitp黜eters，compared诵tIlconven-tional11Jnner，t}lesplitterbladem曲ernotonlyimprovestlleinnowconditionoftllemnner，butalsoimprovestheopemtionsta—bil畸aJldenerg)rcharacteristicsoftheunit，tIlusitcaIIbeusedasthemaindi

9、rectionindesigIl0fthehi曲headmnner．Keywords：fhncisturbine；blade；mllIIer；pe怕m蚰ce混流式水轮机应用的水头范围很广，在20—700m水头段内均可使用，具有结构简单、机组尺寸小、