近年來,抽水蓄能電站的發(fā)展腳步正逐步加快,水泵水輪機(jī)組作為抽水蓄能電站的核心部件,既要作為水泵運(yùn)行,又要作為水輪機(jī)運(yùn)行,其水力性能直接影響著電站的發(fā)電效益。轉(zhuǎn)輪可謂是水泵水輪機(jī)的“心臟”,水泵工況揚(yáng)程和水輪機(jī)工況水頭對(duì)轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)具有重要影響,目前水泵水輪機(jī)正朝著高水頭方向不斷發(fā)展,轉(zhuǎn)輪設(shè)計(jì)難度也不斷加大,轉(zhuǎn)輪的做功能力和各方面水力性能亟待加強(qiáng)�；诖�,選擇性能優(yōu)良的轉(zhuǎn)輪對(duì)水泵水輪機(jī)的性能保障起著至關(guān)重要的作用,本文將從改變?nèi)~片參數(shù)出發(fā),討論葉片參數(shù)對(duì)水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪各性能的影響,從而為水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)提供參考性的依據(jù)。文章采用Turbodesign軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)輪葉片的設(shè)計(jì),該軟件基于三維反問題設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)過程中,需確定轉(zhuǎn)輪葉片的基本設(shè)計(jì)參數(shù),如揚(yáng)程、流量、轉(zhuǎn)速等,并通過調(diào)整葉片載荷分布規(guī)律及葉片高壓邊傾角等參數(shù)來獲得葉片形狀。因水泵水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪作水泵工況運(yùn)行時(shí),其揚(yáng)程特性和空化特性較難滿足,故按水泵工況設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪葉片,并通過CFD計(jì)算校核水輪機(jī)工況性能。為了研究葉片載荷分布規(guī)律對(duì)水泵工況轉(zhuǎn)輪空化性能的影響,以及葉片高壓邊傾角對(duì)水輪機(jī)工況無葉區(qū)壓力脈動(dòng)的影響,文章分別選取特定參數(shù)的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行研... 

【文章來源】：西華大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

模型轉(zhuǎn)輪軸面投影圖

中，hη 為泵工況的保證效率，thH 為理論揚(yáng)程，pH 為實(shí)際揚(yáng)程，refU 圓周速度，thY 即為所求的 TE 處的速度環(huán)量。軸面流線的載荷分布規(guī)律通過圖 2.2 進(jìn)行調(diào)整，兩條線分別控制上冠和形式，每條載荷分布曲線均由三部分組成，即葉片進(jìn)口處的拋物線、以及葉片出口處的拋物線。葉片設(shè)計(jì)過程中，主要通過 8 個(gè)參數(shù)來控制荷分布形式，包括上冠和下環(huán)的前緣載荷值（DRVT），前后段拋物線接的位置 NC 和 ND，以及直線部分的斜率值，通過改變 8 個(gè)參數(shù)確定主要分為三種：前向受載、中部受載以及后向受載。因?yàn)槿~片載荷決面壓差，所以葉片載荷分布在很大程度上決定了葉片的做功能力，正片載荷分布規(guī)律顯得尤為重要。上可知，葉片載荷分布主要是確定 8 個(gè)參數(shù)的取值，即 DRVTH、DCS、NDH、NDS、SLOPEH、SLOPES。葉片載荷決定了葉片扭曲度，功能力，及空化等水力性能。

（3）葉片高壓邊傾角在 Turbodesign 軟件中，可通過給定葉片高壓邊傾角，來改善葉片進(jìn)出口的流動(dòng)態(tài)。圖 2.3 給出了葉片高壓邊傾角的定義，圖中θ角和β角的關(guān)系如式（2.5）所示。22arctan2Dβ θb = （2.5式中，θ角為葉片高壓邊傾角，β角為葉片高壓邊的傾斜角，D2為轉(zhuǎn)輪外徑，為葉片高壓邊的軸向高度。由上式可知，葉片高壓邊的傾斜角β越大時(shí)，葉片高壓傾角θ越大。該軟件中，葉片高壓邊傾角正負(fù)值的確定規(guī)則為：以泵工況為例，確定葉片下位置不動(dòng)，若葉片上冠位置朝著轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜時(shí)，葉片高壓邊傾角為正值，若斜方向同旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，葉片高壓邊傾角為負(fù)值。高壓邊傾角的正負(fù)值會(huì)影響轉(zhuǎn)進(jìn)出口的流動(dòng)狀態(tài)，所以，可從改變?nèi)~片高壓邊傾角出發(fā)，去改善葉片高壓邊附近壓力脈動(dòng)特性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]離心泵葉片前緣空化非定常流動(dòng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 李曉俊.江蘇大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]基于葉片載荷分布的離心泵水力性能研究[D]. 陳健康.浙江理工大學(xué) 2017
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本文編號(hào)：3313902