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完全包角金属锅壳水轮机导水机构内部流场仿真与分析

刘福春  
【摘要】:影响混流式水轮机水力性能的因素很多。导水机构中双叶栅翼型的形状参数,双叶栅的个数配比以及相对位置关系,活动导叶转角,蜗壳及转轮的位置关系和几何参数匹配。其中主要的因素有活动导叶叶型及固定导叶与活动导叶周向相对位置的差异。活动导叶性能的优劣直接影响到转轮进口流动的均匀性。叶型不同就会对水轮机产生不同的影响,表现在压力、效率、损失等方面。固定导叶与活动导叶周向相对位置的差异对水轮机引水部件的性能影响也很大,固定导叶叶片的尾流会影响活动导叶区域内的流场,该相对位置不同,活动导叶的来流条件就不同,水力损失就不同。本文以老挝南芒水电站HLA772C-LJ-178型号水轮机为研究对象,以减小导水机构流域能量损失、提高流场效率为目的,对其影响较大的两个因素—活动导叶翼型及固定导叶和活动导叶不同周向位置,分别进行了大流量、小流量、额定流量三种工况下的流场的CFD模拟。结果表明:不同导叶叶型对导叶域流场的均匀性和流场损失影响较大,对称型导叶导水机构区域压力速度变化更加平顺并能够更好的满足出流的稳定性,流场损失最小。对对称型导叶和固定导叶不同周向相对位置流场的数值模拟研究表明,双叶栅周向位置也对流畅影响较大,本文计算结果反映出双列叶栅周向位置相差不大时损失最小。


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