HL110轉(zhuǎn)輪在國內(nèi)小型水電站大量使用,以目前技術(shù)看主要性能指標(biāo)偏低,本文提出用CFD技術(shù)進(jìn)行增效擴(kuò)容優(yōu)化設(shè)計(jì),基于福建某電站,利用0.14D₁導(dǎo)葉高的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)輪,進(jìn)行上冠下環(huán)及葉片修型,對葉片進(jìn)出水邊設(shè)定了ABCD共四個點(diǎn),通過變換四個點(diǎn)的相對角度用以控制葉片曲率,找出影響出力效率的主要因素,用此方法優(yōu)化后的轉(zhuǎn)輪與原HL110轉(zhuǎn)輪對比,各水頭各開度下效率、出力、空化等指標(biāo)均提升明顯,高效區(qū)寬廣,滿足增容10%的目標(biāo)。該方法簡單可靠,為增容改造項(xiàng)目轉(zhuǎn)輪改型設(shè)計(jì)計(jì)算提供了一種可借鑒的模式。 

【文章來源】：大電機(jī)技術(shù). 2020,(05)

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

葉片背面100～200kPa區(qū)域00.0250.0500.0750.100/mVelocity

轉(zhuǎn)輪保持一致。對現(xiàn)有的轉(zhuǎn)輪數(shù)據(jù)庫查閱幵未有符合要求的轉(zhuǎn)輪，擬采用轉(zhuǎn)輪改型設(shè)計(jì)結(jié)合CFD計(jì)算驗(yàn)證方式，改型的轉(zhuǎn)輪以現(xiàn)有0.14D1導(dǎo)葉高的轉(zhuǎn)輪為基礎(chǔ)，修改上冠和下環(huán)曲面，降低導(dǎo)葉高至0.12D1，同時對出水邊進(jìn)行切割修型，以保證D2與原HL110一致，保證原尾水管不做變動，葉片數(shù)依然采用17片，確定了葉片軸面方案。葉片軸面方案與原HL110對比可見，D1、D2和D3保持不變，D4減少較多，葉片面積增大。改型后轉(zhuǎn)輪葉片軸面圖與HL110轉(zhuǎn)輪及0.14D1轉(zhuǎn)輪對比如圖5所示。圖5葉片軸面對比圖為后期優(yōu)化轉(zhuǎn)輪方案需要，同時降低葉片曲線建模的工作量，在葉片進(jìn)口和出口與上冠下環(huán)交接處設(shè)置了ABCD共4個點(diǎn)，變換4點(diǎn)的相對位置角控制不同的葉片曲率，以研究不同位置點(diǎn)下不同曲率下的水力性能。葉片曲率控制點(diǎn)如圖6所示。圖6葉片曲率控制點(diǎn)-1.036e+005-1.109e+005-1.182e+005-1.255e+005-1.327e+005-1.400e+005-1.473e+005-1.545e+005-1.618e+005-1.691e+005-1.764e+005-1.836e+005-1.909e+005-1.982e+005-2.055e+005-2.127e+005-2.200e+005PressureContour1[Pa]00.0250.0500.0750.100/m00.0250.0500.0750.100/mVelocityStreamline14.430e+0013.324e+0012.217e+0011.111e+0014.441e-002[ms∧-1]680290516.881.6108.2改型轉(zhuǎn)輪HL110轉(zhuǎn)輪0.14D1轉(zhuǎn)輪BAD3D1DD2CD4

證原尾水管不做變動，葉片數(shù)依然采用17片，確定了葉片軸面方案。葉片軸面方案與原HL110對比可見，D1、D2和D3保持不變，D4減少較多，葉片面積增大。改型后轉(zhuǎn)輪葉片軸面圖與HL110轉(zhuǎn)輪及0.14D1轉(zhuǎn)輪對比如圖5所示。圖5葉片軸面對比圖為后期優(yōu)化轉(zhuǎn)輪方案需要，同時降低葉片曲線建模的工作量，在葉片進(jìn)口和出口與上冠下環(huán)交接處設(shè)置了ABCD共4個點(diǎn)，變換4點(diǎn)的相對位置角控制不同的葉片曲率，以研究不同位置點(diǎn)下不同曲率下的水力性能。葉片曲率控制點(diǎn)如圖6所示。圖6葉片曲率控制點(diǎn)-1.036e+005-1.109e+005-1.182e+005-1.255e+005-1.327e+005-1.400e+005-1.473e+005-1.545e+005-1.618e+005-1.691e+005-1.764e+005-1.836e+005-1.909e+005-1.982e+005-2.055e+005-2.127e+005-2.200e+005PressureContour1[Pa]00.0250.0500.0750.100/m00.0250.0500.0750.100/mVelocityStreamline14.430e+0013.324e+0012.217e+0011.111e+0014.441e-002[ms∧-1]680290516.881.6108.2改型轉(zhuǎn)輪HL110轉(zhuǎn)輪0.14D1轉(zhuǎn)輪BAD3D1DD2CD4

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3271612