冷卻塔專用超低比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機是一種新型的冷卻塔水輪機,與冷卻塔專用混流式水輪機相比,在相同冷卻水量的情況下,其具有更小的平面尺寸,通風(fēng)效果更好,更容易焊接加工等優(yōu)點。理論分析時,以能達到一種已經(jīng)存在的比轉(zhuǎn)速相近的冷卻塔專用混流式水輪機的水力性能為目標去進行本文超低比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機的設(shè)計。本文初始優(yōu)化設(shè)計時,選取葉片寬度、導(dǎo)葉出口角、導(dǎo)葉數(shù)和葉片數(shù)四個因素作四因素四水平正交試驗。極差分析后,依據(jù)水頭考核指標,四個因素對于水輪機的影響排序為:葉片寬度>導(dǎo)葉出口角>導(dǎo)葉數(shù)>葉片數(shù);依據(jù)效率考核指標,四個因素對于水輪機的影響排序為:導(dǎo)葉數(shù)>導(dǎo)葉出口角>葉片數(shù)>葉片寬度;最優(yōu)的參數(shù)組合為:葉片寬度35mm、導(dǎo)葉出口角15°、導(dǎo)葉數(shù)8、葉片數(shù)24,正交試驗優(yōu)化后的水輪機比轉(zhuǎn)速基本都小于80 m×kW,滿足冷卻塔專用水輪機對于比轉(zhuǎn)速的要求�；贑FD方法對本文超低比轉(zhuǎn)速軸流式水輪機水力性能的研究,具體分析了隨著不同因素的取值水平在發(fā)生變化時,各過流部件水力損失、外特性以及內(nèi)流場的變化規(guī)律,得到的最優(yōu)參數(shù)組合與正交試驗優(yōu)化設(shè)計所得結(jié)論完全一致,此時,水輪機在設(shè)... 

【文章來源】：華北水利水電大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

冷卻塔Fig.1-1Schematicdia

1緒論3圖1-2改進后冷卻塔裝置示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofimprovedcoolingtower1.2.1國外研究現(xiàn)狀冷卻塔水輪機是一個新興的研究方向，市面上能看到的主要針對于冷卻塔水輪機的有參考價值的研究報道或者研究文獻少之又少。國外對于液體余能回收再利用領(lǐng)域的研究多數(shù)集中在液力透平方向，而對于冷卻塔水輪機的研究僅能搜索到美國專利辦公室在1966年5月受理過的一項名為“冷卻塔（CoolingTowers）”的專利[10]，該項專利中介紹了一種將類似于沖擊式水輪機用作動力驅(qū)動風(fēng)機的裝置，該裝置通過主軸軸承來帶動風(fēng)機的轉(zhuǎn)動。經(jīng)后期研究發(fā)現(xiàn)，雖然該裝置所涉及到的沖擊式水輪機達到了冷卻塔驅(qū)動風(fēng)機用的水輪機對于比轉(zhuǎn)速的要求，但是沖擊式的水輪機工作環(huán)境是在大氣壓下，與循環(huán)水余能回收利用冷卻塔風(fēng)機驅(qū)動所需要的超低比轉(zhuǎn)速水輪機相差甚遠，該裝置將會導(dǎo)致水輪機在工作時出現(xiàn)嚴重的振動現(xiàn)象，運行效率非常低，造成能量的大量損失。在該項專利之后，并未找到有關(guān)余能回收利用冷卻塔水輪機的其他相關(guān)研究報道和研究文獻，所以，本文在針對于眾學(xué)者在冷卻塔水輪機方面的研究重點主要放在國內(nèi)對于該項領(lǐng)域的研究，且國內(nèi)對于該項領(lǐng)域的研究已形成不少非常有價值的成果。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀1、冷卻塔水輪機技術(shù)在2003年張飛狂首次提出的“水動力冷卻塔”的概念后，眾學(xué)者紛紛開始在冷卻塔水輪機領(lǐng)域進行研究，以張飛狂為代表的研究團隊所提出的“水動力冷卻塔”概念，采用的是滿足余能回收專用冷卻塔系統(tǒng)所需要的超低比轉(zhuǎn)速要求的雙擊式水輪機，如圖1-3所示。但是雙擊式水輪機屬于沖擊式水輪機，其與美國專利辦公室在1966年5月所受理的“冷卻塔（CoolingTowers）”的專利中所介紹的水輪機具有相同的問題，即沖擊式水輪機的工作環(huán)境是無壓的，和

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3張飛狂設(shè)計的沖擊式水輪機Fig.1-3ImpactturbinedesignedbyZhangfeikuang后來，李大應(yīng)、金先培[11-13]等學(xué)者在雙擊式水輪機的基礎(chǔ)上，并結(jié)合實際工程經(jīng)驗，開始考慮了其他方案，他們在專利中介紹了一種將常規(guī)反擊式水輪機結(jié)合減速器的方法設(shè)立的冷卻塔水輪機裝置，如圖1-4所示。但是這種裝置存在一個較為明顯的設(shè)計缺陷，即水輪機主軸和風(fēng)機軸沒有設(shè)置在同一條軸線上，現(xiàn)場使用時比較困難。后來，他們團隊對該裝置進行了改進，將普通減速機改為行星齒輪減速機，以便使水輪機主軸和風(fēng)機軸可以設(shè)置在同一條軸線上，改進后的裝置在現(xiàn)場使用時較為方便，運行狀況較好，運行效率較高，但是，改進后的裝置也存在一個不利之處，即減速機比較容易損壞，使用壽命較短，如果頻繁更換減速機的話，既會大大增加投資成本，又會在很大程度上限制冷卻塔水輪機的使用效果。圖1-4李大應(yīng)設(shè)計的冷卻塔水輪機Fig.1-4CoolingtowerturbinedesignedbyLiDaying總結(jié)了沖擊式水輪機和常規(guī)水輪機帶減速機的冷卻塔水輪機裝置的實際工程經(jīng)驗后，有關(guān)學(xué)者對其進行改進，通過對冷卻塔專用水輪機的進一步研究，發(fā)現(xiàn)了其有壓密


本文編號：3575016