對高水頭水電站混流式水輪機(jī)導(dǎo)葉泥沙磨損進(jìn)行了試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬計(jì)算,獲得了常用于水輪機(jī)活動導(dǎo)葉S135和ZG06Cr13Ni5Mo材料,以及用于固定導(dǎo)葉1Cr18N9Ti和Q345的泥沙磨損規(guī)律,擬合出泥沙磨損率計(jì)算公式。結(jié)果表明:泥沙繞流速度比泥沙質(zhì)量濃度對磨損率的影響高2個(gè)數(shù)量級,導(dǎo)葉吸力面磨損相對于壓力面較嚴(yán)重,導(dǎo)葉頭部和尾部出現(xiàn)明顯紋路、斑點(diǎn)和缺口,用于活動導(dǎo)葉的S135材料和用于固定導(dǎo)葉的1Cr18N9Ti材料的耐磨性較好。

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圖2試驗(yàn)流道模型三維圖

圖1水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)流道流線圖圖3試驗(yàn)工作段

圖3試驗(yàn)工作段

圖2試驗(yàn)流道模型三維圖3試驗(yàn)裝置

圖4試驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

試驗(yàn)系統(tǒng)由4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成:由1臺主泵提供動力的動力系統(tǒng);運(yùn)用水流高速循環(huán)實(shí)現(xiàn)水沙均勻混合的泥沙混合系統(tǒng);利用蛇形管道,管道內(nèi)充滿循環(huán)地下水的冷卻系統(tǒng);試驗(yàn)工作段。圖4為試驗(yàn)系統(tǒng)示意圖。試驗(yàn)裝置如圖5所示。試驗(yàn)最大動力為350kW。圖5試驗(yàn)裝置

圖5試驗(yàn)裝置

圖4試驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖4試驗(yàn)及結(jié)果分析

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